《Veterinary Immunology and Immunopathology》：Apoptosis: The dual roles it plays during PRRSV infection
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摘要
猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）是一种具有高度传染性的猪病毒，由于其快速变异和全球分布，对养猪业构成了威胁。目前，由于缺乏有效的药物和疫苗，PRRSV的预防和治疗尤为困难。在感染过程中，细胞凋亡作为一个关键的调控中心，通过多种机制影响感染过程。本文综述了病毒如何利用
摘要
猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）是一种具有高度传染性的猪病毒，由于其快速变异和全球分布，对养猪业构成了威胁。目前，由于缺乏有效的药物和疫苗，PRRSV的预防和治疗尤为困难。在感染过程中，细胞凋亡作为一个关键的调控中心，通过多种机制影响感染过程。本文综述了病毒如何利用凋亡反应来促进自身复制，以及宿主细胞如何通过诱导凋亡来抑制病毒生长。此外，我们还探讨了抗病毒药物如何针对凋亡通路发挥作用。这些见解对于理解病毒的感染策略以及开发改进的抗病毒治疗方法和靶点至关重要。
引言
猪肉仍然是全球主要的肉类来源，对全球肉类贸易至关重要。为了满足高需求，世界各地饲养了大量的猪。然而，这种集约化养殖也促进了多种病原体在猪群中的传播，严重影响了动物健康和疾病控制（Gao和Wen，2025；Rukarcheep等人，2022）。猪繁殖与呼吸综合征（PRRS）是一种由猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）引起的严重传染病，会显著削弱猪的免疫系统。它会导致免疫抑制，使怀孕母猪发生流产，并在仔猪中引发严重的呼吸道症状（Liu等人，2025）。
细胞凋亡是一种重要的稳态过程，可清除受损细胞、调节免疫系统并防御病原体感染。这一过程受到精确调控，包括通过自我调节和病原微生物的劫持（Moyer等人，2025）。在自我调节过程中，DNA损伤、严重的氧化应激和生长因子缺乏会诱导促凋亡蛋白（如Bcl-2家族的Bax和Bak）的产生。这些蛋白会破坏线粒体的完整性和通透性，从而将细胞色素c和其他凋亡因子从线粒体膜间隙释放到细胞质中。在细胞质中，细胞色素c与Apaf-1和caspase-9前体结合形成凋亡小体，促进细胞凋亡。
此外，病毒还利用各种策略通过劫持凋亡来增强复制（Zhan等人，2024）。在感染早期，凋亡会被抑制；而在感染后期，凋亡会被促进以最大化复制。在PRRSV感染的初期阶段，细胞的氧化应激反应被强烈激活，非结构蛋白nsp1α和nsp2会抑制凋亡，从而促进病毒复制（Costers等人，2008；Kavanová等人，2017）。多项研究表明，在感染多种动物痘病毒时，病毒编码的cGAMP磷酸二酯酶会降解宿主的免疫信号分子cGAMP，从而阻止凋亡并促进病毒复制（Wang等人，2025）。此外，在感染晚期，PRRSV的非结构蛋白nsp6可以抑制宿主细胞中的ATPB1，并阻断TRAF6介导的凋亡通路，从而促进细胞死亡（Yang等人，2026）。然而，nsp11显著降低了寡腺苷酸合成酶（OAS）和核糖核酸酶L（RNase L）的表达，同时抑制了poly(I:C)介导的rRNA降解和凋亡，从而促进PRRSV的复制（Jiang等人，2026；Wang等人，2019；Zhang等人，2017b）。宿主细胞通过调节凋亡来抵御病毒感染，而抗病毒药物也通过多种策略来抑制病毒复制。
章节片段
PRRSV通过抑制凋亡来促进复制
凋亡不仅是细胞死亡的一种形式，也是宿主细胞清除细胞内病原体的关键机制。然而，在PRRSV感染的初期阶段，病毒可以通过多种机制抑制受感染细胞的凋亡，从而促进病毒复制（Fan，2019；Li等人，2024）。nsp1α是一种非结构病毒蛋白，可调节病毒RNA的产生并帮助病毒逃避免疫系统的攻击（Li等人，2025b）。
PRRSV通过诱导宿主细胞的凋亡来增强复制
宿主细胞凋亡的抑制并不贯穿整个PRRSV感染过程。在感染后期，病毒复制基本完成，但病毒通过增加受感染细胞中的凋亡等方式继续传播（Wang等人，2016a）。在这个阶段，凋亡促进成熟病毒粒子的释放并加重感染。在猪睾丸细胞中，circ-107191、miR-34c和RAD54L在正常细胞中的差异表达对于维持睾丸屏障至关重要。
宿主细胞通过调节凋亡来抑制PRRSV复制
尽管PRRSV采用多种策略利用凋亡在宿主细胞中成功复制，但宿主细胞通过激活抗感染机制来对抗病毒，从而限制病毒的传播和复制（Lan等人，2026）。研究表明，MARCO是一种具有胶原样结构的巨噬细胞受体，属于清道夫受体家族，可以与PRRSV的GP5蛋白结合。MARCO作为PRRSV的宿主限制因子，其N端胞质域具有...
PRRSV感染过程中焦亡的作用
焦亡是另一种形式的细胞死亡：一种由gasdermin D（GSDMD）家族蛋白介导的炎症性、程序性细胞死亡过程，其特征是炎症小体的激活和促炎细胞因子的释放。它在病原体感染和宿主防御中起着重要作用（Boyd等人，2025；Zhang等人，2024b）。多种策略也可以诱导焦亡并促进PRRSV感染过程中的病毒复制。病毒的非结构蛋白nsp5可能在触发...
通过影响细胞凋亡来预防PRRSV感染的抗病毒活性成分
凋亡在病毒感染的各个阶段具有多种功能。因此，调节凋亡可以改进控制PRRSV感染的策略（Cao等人，2025）。一些活性化合物因其能够通过调节凋亡来对抗病毒感染而受到认可。壳聚糖包覆的SeNPs（CS-SeNPs）是生物相容性纳米材料，有助于调节细胞内氧化还原平衡，并具有抗炎和抗菌特性（Zhai等人，2017）。
总结与展望
近年来，关于PRRSV的发病机制、预防和控制的研究取得了显著进展，尤其是在理解病毒如何引起疾病方面。然而，病毒与宿主细胞之间的复杂相互作用仍不完全清楚。许多方面，如病毒如何劫持凋亡以及宿主细胞如何自我防御，仍然很大程度上未被探索。凋亡对于维持稳态和抵抗PRRSV至关重要，但病毒可以利用它来增强自身复制...
资助
本项工作得到了国家自然科学基金的支持，项目编号为32060794，涉及APOLipoprotein B mRNA编辑酶催化样蛋白3在PRRSV复制中的作用机制。此外，还得到了贵州大学自然科学专项博士后项目（2024-12领导组）和贵州省百千万领军人才计划（BQW2025-004）的资助。
CRediT作者贡献声明
Fan Gao：撰写——综述与编辑、初稿撰写、资源提供、方法论设计、研究实施、概念构建。Guilan Wen：撰写——综述与编辑、初稿撰写、监督、项目管理、概念构建。
致谢
本项工作得到了国家自然科学基金的支持，项目编号为32060794，涉及APOLipoprotein B mRNA编辑酶催化样蛋白3在PRRSV复制中的作用机制。此外，还得到了贵州大学自然科学专项博士后项目（2024-12领导组）和贵州省百千万领军人才计划（BQW2025-004）的资助。
Fan Gao | Guilan Wen
