《Virology》：Site-specific microRNA responses in lungs of pigs depend on the host-adaptation of H1N1 influenza A virus
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中文翻译（摘要）：甲型流感病毒（IAV）的跨物种传播是新发流感大流行的重要风险来源，然而跨物种IAV感染所引发的宿主分子应答尚未被完全阐明。MicroRNA（miRNA）是先天免疫的重要转录后调控因子，但其在同一亚型但不同宿主来源的IAV毒株感染过程中的作用尚
中文翻译（摘要）：甲型流感病毒（IAV）的跨物种传播是新发流感大流行的重要风险来源，然而跨物种IAV感染所引发的宿主分子应答尚未被完全阐明。MicroRNA（miRNA）是先天免疫的重要转录后调控因子，但其在同一亚型但不同宿主来源的IAV毒株感染过程中的作用尚未被研究。本研究调查了分别接种猪适应型（swH1N1）或人适应型（huH1N1）IAV（二者均源自2009年H1N1大流行毒株）的猪上、下肺部位的肺miRNA应答。基于高通量微流控RT-qPCR对115个miRNA及选定抗病毒基因的谱系分析揭示了毒株依赖性差异：人适应型IAV感染后，猪肺（上肺和下肺）中有33个miRNA差异表达，而猪适应型IAV感染后仅8个miRNA发生改变。若干miRNA的表达与huH1N1感染后预测的模式识别受体（PRR）和干扰素刺激基因（ISG）转录本呈负相关，包括miR-19a/b、miR-21-5p和miR-93-3p，提示miRNA介导的抗病毒信号微调。值得注意的是，huH1N1感染后下肺miRNA的广泛下调与强烈的ISG诱导同时发生，尽管huH1N1的肺部病毒载量与swH1N1相当。相比之下，猪适应型IAV在不引起显著miRNA变化的情况下，触发了更强的RIG-I样受体和cGAS转录。综上，这些发现表明，肺对IAV的miRNA应答具有毒株和肺部位特异性，并可能根据病毒宿主适应程度影响感染结局。
论文解读：
一、研究背景与目的
甲型流感病毒（Influenza A virus, IAV）的跨物种传播是流感大流行的重要根源。猪作为“混合容器”，可同时感染禽源、人源和猪源IAV，促进基因重配，产生具有大流行潜力的新型病毒。然而，不同宿主适应性（如猪适应性与人适应性）的同一亚型IAV感染宿主后，宿主分子应答的差异尚不清楚。MicroRNA（miRNA）作为重要的转录后调控因子，参与先天免疫的精细调节，但针对同一亚型但不同宿主适应性的IAV毒株，肺组织中miRNA应答的差异此前未见报道。本研究旨在探讨猪适应型（swH1N1）和人适应型（huH1N1）H1N1pdm09毒株感染猪后，肺组织（上肺和下肺）中miRNA表达谱及其对模式识别受体（PRR）和干扰素刺激基因（ISG）转录的潜在调控，以揭示miRNA在宿主适应相关抗病毒应答中的作用。
二、研究方法
研究人员利用丹麦地方品种杂交猪（7周龄，30头）进行动物感染实验，经鼻内雾化接种swH1N1（12头）、huH1N1（12头）或安慰剂（6头），分别于感染后3天和14天采样上肺（左颅叶）和下肺（右尾叶底部）。采用基于Biomark高通量微流控平台的RT-qPCR检测115个miRNA和选定PRR/ISG mRNA的表达，使用geNorm和NormFinder确定内参基因（miR-23b、miR-27a、miR-29b；mRNA用YWHAZ、RPL13A、ACTB、HPRT1、PPIA）。病毒载量通过M基因RT-qPCR定量，组织病理学数据来自先前研究。统计分析采用单因素方差分析和?ídák多重比较检验，miRNA差异表达阈值为±1.5倍（校正p<0.05），mRNA为±2倍，并计算Pearson相关系数评估miRNA-mRNA表达负相关。
三、主要结果
（一）人适应型IAV显著改变猪肺miRNA表达
在115个成功定量的miRNA中，35个至少在一个时间点/肺部位差异表达。huH1N1感染导致33个miRNA差异表达（11个上调，16个下调），而swH1N1仅引起8个miRNA表达改变（全部上调）。其中6个miRNA为两种毒株共有且均上调。值得注意的是，尽管两种病毒肺内载量无显著差异，但huH1N1诱导的miRNA变化数量远多于swH1N1，且与组织病理学评分呈相反关系（swH1N1诱导更重的炎症浸润）。
（二）不同宿主适应性IAV诱导不同PRR和ISG转录应答
swH1N1感染在3 dpi上肺显著诱导RIG-I（DDX58）和MDA5（IFIH1）转录，并显著上调ISG15、ISG20、MX1、MX2、IFIT1（多在上、下肺均显著）；huH1N1感染则对RLR和多数ISG诱导较弱，但在上肺显著上调TLR3（3和14 dpi），并在下肺显著上调IFI6、IFI27、IFITM3、IRF7和OAS1。cGAS仅在swH1N1感染后3 dpi上肺显著升高。总体而言，swH1N1偏向激活RIG-I样受体和cGAS通路，而huH1N1引起更强的TLR3和部分ISG（尤其下肺）应答。
（三）miRNA与mRNA负相关提示miRNA参与塑造ISG/PRR应答
通过TarBase和DIANA-MicroT预测miRNA-mRNA相互作用，发现huH1N1感染下肺中，miR-19a、miR-19b、miR-21-5p和miR-93-3p的表达分别与IFIH1、TLR3、CGAS、MX1、IFI6等靶基因转录本呈显著负相关。例如miR-93-3p在3 dpi下肺下调，同时其靶标IFI6强烈上调。这些负相关仅在huH1N1感染下肺出现，在swH1N1感染或上肺中未观察到。
四、讨论与结论
本研究发现，人适应型（非宿主适应）huH1N1感染猪所诱导的miRNA差异表达数量远多于猪适应型swH1N1，与先前体外研究中非宿主适应禽H7N7比人H1N1pdm09诱导更多miRNA调控的结果一致。这提示miRNA可能参与针对低适应病毒的宿主防御微调。huH1N1感染下肺广泛的miRNA下调与ISG高表达同步，推测miRNA下调可解除对ISG的抑制，从而增强抗病毒应答；但该现象具有毒株特异性，因为swH1N1感染在无miRNA下调的情况下也显著上调ISG。miR-19家族的下调可能解除对MX1、IFIH1和cGAS的抑制，支持从炎症信号向持续抗病毒应答的转换。此外，仅有swH1N1诱导miR-146a-5p和miR-31在14 dpi上肺上调，可能与炎症后免疫稳态恢复和组织再生相关。结论认为，miRNA介导的调控以毒株和肺部位特异性的方式塑造先天抗病毒信号，而非直接影响病毒复制，这揭示了人-猪界面宿主-病毒互作中一个被忽视的调控层面，对理解IAV跨种传播和适应机制具有重要意义。
（论文发表于《Virology》）
