山奈酚通过靶向病毒衣壳和调节炎症及凋亡通路抑制猪圆环病毒3感染

《Microbial Pathogenesis》：Myricetin inhibits porcine circovirus 3 infection by targeting the viral capsid and modulating inflammatory and apoptotic pathways

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  槲皮素以剂量和时间依赖的方式抑制PCV3复制。
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  槲皮素与病毒蛋白相互作用，干扰感染早期阶段的病毒吸附和入侵。
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  网络药理学筛选出PCV3感染过程中涉及细胞周期、炎症、自噬和凋亡的六个核心宿主靶点。
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  槲皮素激活Akt和ERK级联通路，重塑JAK-STAT信号传导，并缓解PCV3诱导的过度自噬和线粒体凋亡。

引言

猪圆环病毒3型（PCV3）是一种新兴的圆环病毒，最初于2015至2016年间在美国被发现[1]。自其首次被鉴定以来，中国、泰国、巴西、日本、印度及欧洲国家等多个地区持续有PCV3阳性病例的报道[[2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9], [10]]。近期的流行病学调查发现，家猪中PCV3阳性检出率介于21.79%至37.89%甚至更高[[11], [12], [13]]，印度猪群中的血清阳性率高达64.25%[14]。此外，在野猪中报道的PCV3阳性率为54%，在从野猪宿主中分离的蜱虫样本中发现的检出率为7.2%[15,16]。其他动物，如犬、牛和小鼠，也易感PCV3[9]。综合而言，这些流行病学发现表明PCV3具有广泛的地理分布，在家养和野生种群中均具有高患病率，且具有跨物种传播的潜力。

PCV3感染与多种猪临床综合征密切相关，如猪皮炎和肾病综合征（PDNS）、全身及心脏炎症、生殖障碍以及无症状亚临床感染[2,17]。我们此前的研究已证实，PCV3在组织嗜性、宿主细胞因子反应谱及致病特征方面与PCV2存在显著差异[10]。临床上，PCV3也常在病猪中与常见猪病原体发生共感染，包括PCV2、猪细小病毒（PPV）、猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）和猪流行性腹泻病毒（PEDV）等[2]。其广泛的流行和复杂的致病特征对猪产业的可持续发展构成了威胁，使PCV3感染的防控成为一项紧迫的优先事项。

疫苗接种是预防和控制病毒性流行病的核心和有效手段。尽管多个研究团队已致力于开发针对PCV3衣壳（Cap）蛋白的疫苗，但目前尚无商业化疫苗可用于PCV3的临床预防和治疗。这一缺口凸显了探索和开发新型抗PCV3治疗药物的迫切需求。在本研究中，我们鉴定出槲皮素是一种强效的抗PCV3候选药物。该天然化合物通过与病毒衣壳结合并调节多条细胞信号级联通路来抑制PCV3感染，包括Akt、ERK、JAK-STAT、自噬和线粒体凋亡通路。本研究为槲皮素的抗PCV3活性提供了新的机制见解，并为预防和治疗PCV3相关疾病提供了一种潜在的天然治疗药物。

各章节摘要

细胞与病毒

本研究使用的PCV3（基因型PCV3a，GenBank：MF318451.1）毒株，根据先前报道的方案[10]，从患病猪的淋巴结组织中分离获得。猪肾15（PK-15）细胞在含10%胎牛血清（FBS，Clark Bioscience，美国）的DMEM培养基（DMEM，HyClone，美国）中于37°C和5% CO₂条件下培养。

细胞活力测定

将PK-15细胞以每孔4 × 10⁴个细胞的密度接种于96孔板中，培养24小时以使细胞

槲皮素抑制PCV3感染

基于初步实验结果，本研究选择槲皮素作为候选药物，以探索其对PCV3的抑制潜力及潜在的分子机制。首先，我们评估了槲皮素在PK-15细胞中的细胞毒性。如图1A所示，在100 μg/mL槲皮素浓度下，细胞活力降至87.4%。槲皮素的CC₅₀被确定为88.9 μg/mL。因此，后续实验中使用低于60 μg/mL的槲皮素浓度。

1小时后

讨论

越来越多的研究已展示了黄酮类化合物针对PCV2感染的抗病毒潜力[[19], [20], [21], [22], [23], [24], [25]]。许多富含黄酮类化合物的植物提取物通过调节宿主信号通路，如PI3K/Akt、Nrf2/HO-1和NF-κB，来缓解在PK-15或猪肺泡巨噬细胞模型中圆环病毒引起的氧化应激和炎症损伤。某些黄酮类化合物还可通过与衣壳的潜在靶向相互作用阻断早期病毒吸附。然而，大多数

结论

总之，槲皮素通过双重作用模式发挥优异的抗PCV3活性（图6）。它可能与PCV3衣壳结合，阻断感染早期阶段的病毒吸附和入侵。另一方面，它靶向多种宿主蛋白，重塑Akt、ERK和JAK-STAT信号传导，并调节细胞自噬和线粒体凋亡。这些结果表明该化合物具有多靶点、多通路的抗病毒特性。本研究揭示了初步机制

CRediT作者贡献声明

董孟真：撰写——原稿、可视化、数据整理。毕崇伟：撰写——审阅与编辑、软件、形式化分析。张国清：撰写——原稿、可视化、数据整理。李沛恒：验证、数据整理。黄京松：软件、方法论、形式化分析。杜馨雨：验证、形式化分析。张心玮：方法论。尹容兰：验证。李春：方法论、概念构思。任林珠：撰写——审阅与编辑、监督、软件，

伦理审批与参与同意

本研究未涉及人类或动物受试者，因此无需伦理审批或知情同意。

发表同意书：

不适用。

资金来源声明

不适用。

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

致谢

不适用。

董孟真|毕崇伟|张国清|李沛恒|黄京松|杜馨雨|张心玮|尹容兰|李春|任林珠