病毒调控宿主剪接：感染与RNA加工的新前沿

本综述系统阐述了病毒感染通过直接作用（病毒蛋白/核酸与剪接体互作）和间接机制（调控剪接因子表达、磷酸化及亚细胞定位）广泛重塑宿主pre-mRNA剪接的过程。文章重点揭示了病毒利用选择性剪接（alternative splicing）拮抗宿主免疫（如干扰素信号通路）并促进自身复制的策略，为开发靶向宿主-病毒相互作用的新型抗病毒疗法提供了重要理论依据。

　　

病毒调控宿主剪接

1. 引言

信使RNA前体（pre-mRNA）剪接现象的发现源于20世纪70年代对腺病毒（adenovirus, AdV）的研究。长期以来，该领域研究主要聚焦于病毒基因的剪接，而病毒感染对宿主基因剪接的影响及其在宿主-病毒互作中的功能后果直至近十年才迎来研究热潮。剪接过程需由宿主剪接体（spliceosome）执行，该巨分子复合物由U1、U2、U4-U6等小核核糖核蛋白（snRNP）组成，通过识别内含子5′和3′端剪接位点催化内含子去除与外显子连接。选择性剪接（alternative splicing）受RNA结合蛋白（RBP）调控，如通常增强剪接的丝氨酸/精氨酸富集蛋白（SR protein）和抑制剪接的异质核核糖核蛋白（hnRNP）。高通量测序技术揭示，病毒感染可引发宿主全局性剪接重编程，且这一现象广泛存在于DNA病毒（如腺病毒、疱疹病毒）和RNA病毒（如流感病毒、冠状病毒）中。

2. 病毒产物直接调控宿主剪接的机制

病毒通过蛋白或核酸直接干扰宿主剪接机制，具体方式包括：

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  病毒蛋白与核心剪接体互作：流感病毒（IAV）非结构蛋白NS1结合U6 snRNA，抑制剪接体组装；疱疹病毒（HSV-1）蛋白ICP27与U2 snRNP组分SAP145及SR蛋白激酶1（SRPK1）互作，阻碍剪接进程；HIV-1蛋白VpR通过干扰SAP145-SAP49复合物形成抑制剪接。值得注意的是，即便在胞质复制的病毒（如黄病毒）中，登革病毒（DENV）和寨卡病毒（ZIKV）的NS5蛋白仍可进入细胞核，靶向U5 snRNP组分并抑制剪接。
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  病毒蛋白与剪接调控因子互作：EB病毒蛋白EBNA-LP与RBM4、RBM5、RBM10等RBP结合，调控宿主剪接；黄病毒NS5蛋白诱导RBM10蛋白酶体降解，间接影响剪接。
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  病毒RNA与宿主蛋白互作：黄病毒产生的亚基因组RNA（sfRNA）可 sequestration 11种剪接相关RBP（如SRSF7）；辛德毕斯病毒（SINV）3′UTR通过结合HuR蛋白干扰其调控的剪接事件。

3. 病毒感染间接影响宿主剪接的细胞状态变化

病毒通过改变宿主细胞状态间接调控剪接，主要机制包括：

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  剪接因子表达调控：人乳头瘤病毒（HPV）转录因子E2上调SRSF1、SRSF2、SRSF3和hnRNPA1表达；HIV感染早期上调SRSF2并抑制hnRNP表达；丙肝病毒（HCV）通过下调lncRNA增强SRPK2表达，促进病毒复制。
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  剪接因子翻译后修饰：腺病毒和痘病毒（VCV）分别通过调控蛋白磷酸酶2A和病毒编码磷酸酶介导SR蛋白去磷酸化，广泛抑制宿主剪接；HPV蛋白E2和E1^E4通过调控SRPK1活性改变SRSF1磷酸化状态与亚细胞分布。
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  剪接因子亚细胞重定位：脊髓灰质炎病毒（PV）蛋白酶2A将TIA1、TIAR、PTB等RBP从核内转移至胞质；水疱性口炎病毒（VSV）M蛋白和轮状病毒（RV）介导hnRNP胞质聚集；甲病毒感染引起HuR胞质滞留并改变其依赖的剪接事件。
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  核斑重组：哺乳动物正呼肠孤病毒（MRV）μ2蛋白与SRSF2在核斑（nuclear speckle）互作，诱导剪接变化；疱疹病毒和腺病毒感染引起核斑增大、数量减少或向核 periphery 迁移，影响剪接空间协调。

4. 天然免疫应答调控宿主剪接

病毒触发的天然免疫信号通路可直接或间接影响剪接：

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  干扰素信号调控剪接因子表达：HIV感染中干扰素下调SRSF1和hnRNPA0表达，影响病毒转录本剪接。
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  TBK1激酶通路的作用：TBK1与剪接因子Brr2（U5 snRNP解旋酶）和hnRNPA2B1互作，促其胞质滞留；TBK1激活Akt激酶后可磷酸化SRPK1，间接调控SR蛋白功能。
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  RNase L激活的间接效应：病毒dsRNA激活RNase L导致胞质RNA降解，释放的RBP（如HuR）核转位后改变剪接模式。

5. 宿主剪接变化在病毒-宿主博弈中的功能

病毒诱导的剪接重编程具有显著 proviral 效应：

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  破坏免疫功能：HSV-1感染诱导MxA基因异常剪接，产生截短且无功能的核定位版本；EB病毒蛋白SM通过结合SRp20驱动STAT1显性负性剪接变体，抑制干扰素信号。
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  抑制细胞凋亡：乙肝病毒（HBV）核心蛋白上调PTBP1和FASTK，促进FAS基因剪接为抗凋亡异构体；EB病毒通过RBM4调控BCL-X剪接，增强抗凋亡亚型表达。
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  直接促进病毒复制：IAV感染改变宿主CLK1基因剪接，增加全长转录本表达以优化病毒M segment剪接；MRV μ2蛋白与U5 snRNP互作，通过调控宿主剪接环境增强病毒RNA复制。
  需注意的是，病毒感染引发的剪接变化可能同时存在抗病毒与促病毒效应，且多数病毒（如SARS-CoV-2）通过全局性剪接抑制广泛破坏宿主基因表达，而非特异性靶向免疫基因。

6. 结论

病毒感染通过多层面机制重塑宿主剪接程序，既包括病毒产物与剪接机器的直接互作，也涉及细胞状态与免疫应答的间接调控。这些剪接变化显著影响病毒复制效率与宿主抗病毒防御，为理解宿主-病毒互作提供了新视角，并为靶向剪接过程的抗病毒策略开发奠定基础。未来研究需进一步解析病毒特异性剪接调控网络的生理意义及演化逻辑。