近日，我校獸醫(yī)學(xué)院重大動物疫病防控團(tuán)隊(duì)張桂紅/龔浪課題組在國際病毒學(xué)權(quán)威雜志Journal of Virology在線發(fā)表題為“Porcine Enteric Alphacoronavirus entry through multiple pathways （caveolae, clathrin, and macropinocytosis） and requires Rab GTPases for endosomal transport”的文章（鏈接：https://journals.asm.org/doi/10.1128/jvi.00210-23），首次報(bào)道豬腸道α冠狀病毒（Porcine enteric alphacoronavirus, PEAV）通過多種途徑（小窩、網(wǎng)格蛋白和巨胞飲）進(jìn)入相應(yīng)宿主細(xì)胞、并需要Rab GTPases進(jìn)行內(nèi)體轉(zhuǎn)運(yùn)，系統(tǒng)揭示了PEAV進(jìn)入宿主細(xì)胞的分子機(jī)制。
豬腸道α冠狀病毒（PEAV），又稱SADS-CoV /SeACoV，于2017年2月在國內(nèi)首次發(fā)現(xiàn)。臨床癥狀與其他已知豬腸道冠狀病毒（PEDV、TGEV、PDCoV）引起的癥狀類似，仔豬死亡率達(dá)90%。目前的抗病毒治療策略不能完全預(yù)防各種豬冠狀病毒，病毒之間沒有明顯交叉保護(hù)。為更好地了解PEAV的致病機(jī)制，迫切需要對PEAV入侵宿主的過程進(jìn)行系統(tǒng)、全面的解析。
該研究發(fā)現(xiàn)PEAV通過膜穴樣凹陷方式內(nèi)吞，PEAV感染15 min后與小窩蛋白（caveolin-1）共定位，同時(shí)，感染15 min后也觀察到PEAV定位于網(wǎng)格蛋白（clathrin）包被囊泡中（圖A），說明PEAV可通過膜穴樣凹陷和網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的兩種內(nèi)吞方式進(jìn)入細(xì)胞，這與豬流行性腹瀉病毒（PEDV）內(nèi)吞方式是一致的。然而，PEAV可在多達(dá)21個細(xì)胞系中復(fù)制，包括人源、猴源、豬源、蝙蝠源和鼠源。鑒于PEAV的廣泛宿主細(xì)胞嗜性，研究推測PEAV可能存在不依賴受體的內(nèi)吞方式。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)PEAV感染15 min即可激活巨胞飲，觀察到肌動蛋白骨架重排（絲狀偽足、步狀偽足和應(yīng)力纖維分解）等巨胞飲激活后的細(xì)胞形態(tài)變化（圖B），提示PEAV也通過巨胞飲的內(nèi)吞方式進(jìn)入細(xì)胞。為了研究PEAV內(nèi)吞后是否依賴Rab GTPases調(diào)控的內(nèi)體轉(zhuǎn)運(yùn)過程，構(gòu)建了調(diào)控早期內(nèi)體運(yùn)輸?shù)腞ab5，調(diào)控晚期內(nèi)體運(yùn)輸?shù)腞ab7，調(diào)控晚期內(nèi)體運(yùn)輸至高爾基體的Rab9，調(diào)控內(nèi)體循環(huán)的Rab11表達(dá)質(zhì)粒，將PEAV進(jìn)行熒光標(biāo)記，通過活細(xì)胞工作站觀察病毒在不同Rab蛋白包被囊泡中的動態(tài)轉(zhuǎn)運(yùn)現(xiàn)象。結(jié)果發(fā)現(xiàn)PEAV可在Rab5、Rab7、Rab9蛋白標(biāo)記的囊泡中共同轉(zhuǎn)運(yùn)（圖C），提示PEAV內(nèi)體轉(zhuǎn)運(yùn)依賴Rab5、Rab7、Rab9調(diào)控。
綜上所述，該課題組系統(tǒng)研究了PEAV入侵的早期事件，包含了PEAV內(nèi)吞及內(nèi)體轉(zhuǎn)運(yùn)的“缺失知識”，演示了PEAV使用3種不同內(nèi)吞途徑感染細(xì)胞的過程，豐富了病毒與宿主細(xì)胞相互作用機(jī)制。這些發(fā)現(xiàn)有助于深入理解冠狀病毒入侵細(xì)胞的過程，為未來的研究提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
獸醫(yī)學(xué)院博士后陳熊男為論文第一作者，龔浪副教授為通訊作者。本研究由國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（32102646）、廣東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2020A1515110315）、茂名實(shí)驗(yàn)室科研啟動項(xiàng)目（2021TDQD002）和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部生豬產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-35）資助。同時(shí)研究工作得到了獸醫(yī)學(xué)院張桂紅教授、王衡副教授的大力支持和協(xié)助。
文圖/獸醫(yī)學(xué)院 凌韻嵐
