近日，江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院獸醫(yī)所李彬研究員團隊在豬冠狀病毒-豬流行性腹瀉病毒（PEDV）變異株逃逸補體C3抗病毒作用機制方面取得重要進展，相關(guān)研究成果以題為“Nonstructural protein 1 of variant PEDV plays a key role in escaping replication restriction by complement C3”在線發(fā)表于病毒學(xué)領(lǐng)域國際權(quán)威期刊《Journal of Virology》（IF=6.5，top期刊）。李彬研究員為論文通訊作者，動物腹瀉病防控創(chuàng)新團隊的范寶超副研究員和博士后彭棋為論文共同第一作者。
α冠狀病毒屬的豬流行性腹瀉病毒（Porcine epidemic diarrhea virus，PEDV）首次發(fā)現(xiàn)于上世紀(jì)70年代，隨后蔓延至世界各地。自2010年以來，高致病性PEDV變異株的暴發(fā)給全球養(yǎng)豬業(yè)造成巨大經(jīng)濟損失。相比經(jīng)典毒株，PEDV變異株致病性更強，而且在原有疫苗免疫的豬場仍然發(fā)病，但其毒力增強和免疫逃逸機制尚不清楚。
補體系統(tǒng)是生物體免疫系統(tǒng)的重要組成部分，在抗病毒感染中發(fā)揮重要作用，其中，補體分子C3處于三種補體途徑激活的核心位置，同時自身也可參與胞內(nèi)免疫反應(yīng)。本研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)在PEDV變異株感染的仔豬腸道上皮細胞中，C3轉(zhuǎn)錄水平顯著降低。在體外，通過C3的干擾和過表達，發(fā)現(xiàn)C3具有顯著抑制PEDV復(fù)制的作用。
研究人員采用人肝癌細胞系Huh7進行病毒感染試驗，發(fā)現(xiàn)與PEDV經(jīng)典株相比，變異株顯著抑制Huh7中C3的轉(zhuǎn)錄和表達水平；進一步發(fā)現(xiàn)PEDV變異株和經(jīng)典株均誘導(dǎo)細胞中高水平IL-1β，但是與PEDV經(jīng)典株相比，變異株顯著下調(diào)IL-1β誘導(dǎo)的C3轉(zhuǎn)錄和表達。深入研究發(fā)現(xiàn)，PEDV變異株通過抑制C3表達信號通路p38-MAPK-C/EBP-β中C/EBP-β的磷酸化而發(fā)揮抑制C3轉(zhuǎn)錄作用。
通過對病毒蛋白的篩選和位點突變體的構(gòu)建，明確了PEDV非結(jié)構(gòu)蛋白nsp1的第50位氨基酸具有調(diào)節(jié)C/EBP-β磷酸化作用。最后，研究人員構(gòu)建了相應(yīng)的位點突變毒株，在病毒水平驗證了PEDV nsp1的第50位氨基酸在調(diào)節(jié)C3表達中發(fā)揮關(guān)鍵作用。
該研究首次報道了補體C3的抗PEDV感染能力，發(fā)現(xiàn)了PEDV變異株可通過下調(diào)C3表達而逃避其抗病毒作用，揭示了PEDV變異株的一種新的免疫逃逸策略，加深了對該病原致病機制的了解，也為冠狀病毒防控提供了新的思路。
研究得到了十四五國家重點研發(fā)計劃（2021YFD1801104）、國家自然科學(xué)基金、江蘇省自然科學(xué)基金、江蘇省自主創(chuàng)新基金、院顛覆性探索性等項目資助。
原文鏈接：https://journals.asm.org/doi/10.1128/jvi.01024-22
