【前沿】中國農科院蘭州獸醫研究所在痘病毒與宿主天然免疫互作機制方面取得新進展

2021-02-13 病毒學界

近期，中國農業科學院蘭州獸醫研究所所畜禽重要人獸共患病團隊在國際免疫學雜誌《Frontiers in Immunology》在線發表了題為「The cGas–Sting Signaling Pathway Is Required for the Innate Immune Response Against Ectromelia Virus」的研究論文。文章首次報導了cGAS-STING信號通路在抵抗ECTV感染的抗病毒天然免疫反應中扮演了重要的角色。

天然免疫是宿主抵抗病原微生物入侵的第一道防線。cGAS是宿主最關鍵的DNA識別受體，能激活STING-TBK1-IRF3信號軸誘導Ⅰ型IFNs的產生，進而介導機體的抗病毒天然免疫反應。因此，cGAS被認為是宿主「真正的」胞質DNA識別受體。鼠痘病毒（ectromelia virus，ECTV）感染小鼠能引起鼠痘，是實驗小鼠、大鼠和豚鼠等的一種高度接觸性傳染病。ECTV屬於痘病毒科正痘病毒屬，與天花病毒、猴痘病毒和牛痘病毒等人獸共患痘病毒的親緣關係較近，但其宿主範圍較窄，只感染鼠類，而其它正痘病毒卻能同時感染人類和多種動物。因此，ECTV不僅是天花病毒、猴痘病毒等人獸共患痘病毒跨種感染與傳播研究的良好替代模型，也是痘病毒與宿主天然免疫互作機制研究的良好模型。

該研究基於基因晶片轉錄組學分析發現，鼠痘病毒感染小鼠後cGAS-STING信號通路及相關分子出現了顯著性的上調表達。然後採用雙螢光素酶報告系統發現，cGAS和STING都具有啟動ECTV誘導IFN-β高表達的能力；同時通過過表達和敲降試驗證實，ECTV感染細胞後通過cGAS和STING顯著誘導IFN-β的表達以及TBK1和IRF3的磷酸化。利用基因敲除細胞證實，cGAS-STING-TBK1-IRF3信號通路參與了ECTV誘導IFN-β的產生，且cGAS和STING具有限制ECTV增殖的能力。通過基因敲除小鼠的體內試驗，進一步確認cGAS-STING信號轉導通路在拮抗ECTV感染中所發揮的至關重要的作用（見下圖）。本研究首次從細胞與動物個體水平闡明了cGAS-STING-TBK1-IRF3信號軸對ECTV感染的抗病毒天然免疫反應的分子作用機制，為揭示人獸共患痘病毒感染宿主的抗病毒天然免疫反應的分子機制奠定理論基礎。

畜禽重要人獸共患病團隊的2014級博士生成溫玉和助理研究員何小兵是本文的共同第一作者，景志忠研究員為該論文的通訊作者。該研究得到了甘肅省自然科學基金青年項目（17JR5RA325）、蘭州獸醫研究所科研基本業務費專項（1610312016019）、中國農業科學院基本科研業務費專項（1610312017005）和國家自然科學基金青年項目（31302072）的資助。此外，這也是該團隊完全利用自己建立的研究平臺，通過院創新工程取得的研究進展。

來源：蘭州獸醫研究所

編輯：ipsvirus

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