細(xì)胞代謝包括糖酵解、三羧酸循環(huán)、氨基酸代謝、脂質(zhì)代謝、核苷酸代謝等多種代謝途徑。代謝組學(xué)是鑒定宿主細(xì)胞代謝變化的重要手段。近幾十年來(lái)，代謝組學(xué)研究領(lǐng)域取得了巨大進(jìn)展，已廣泛應(yīng)用于人類和動(dòng)物的生物學(xué)研究，可用于鑒定疾病中的代謝產(chǎn)物，為進(jìn)一步篩選生物標(biāo)記分子、開發(fā)靶向藥物、靶向代謝途徑設(shè)計(jì)新型疫苗等奠定基礎(chǔ)。病毒在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中形成了多種策略操控機(jī)體代謝網(wǎng)絡(luò)，為自身復(fù)制提供資源，但不同病毒調(diào)控細(xì)胞代謝的途徑也不相同。非洲豬瘟病毒（ASFV）可調(diào)控宿主細(xì)胞代謝，進(jìn)而促進(jìn)病毒復(fù)制。已有的研究表明細(xì)胞膜中的膽固醇是ASFV 復(fù)制所必須的，且脂質(zhì)交換促進(jìn)ASFV“病毒工廠”的形成，揭示了脂質(zhì)代謝在ASFV 感染中的重要性。然而，ASFV 與宿主其他代謝系統(tǒng)的調(diào)控關(guān)系及機(jī)制仍不清楚。

近期由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州獸研究所鄭海學(xué)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表于《Journal of Virology》的文章“African swine fever virus regulates host energy and amino acid metabolism to promote viral replication”，首次揭示ASFV 可以提高宿主細(xì)胞的氨基酸和能量代謝，促進(jìn)病毒復(fù)制。該研究首次利用非靶向代謝組學(xué)等技術(shù)解析，發(fā)現(xiàn)ASFV 感染可顯著引起90 種代謝產(chǎn)物的變化，其中65 種代謝物上調(diào)，25 種代謝物下調(diào)。改變的代謝產(chǎn)物主要集中在氨基酸、三羧酸循環(huán)、糖酵解等代謝途徑。進(jìn)一步研究揭示天冬氨酸、谷氨酸和三羧酸循環(huán)促進(jìn)ASFV的復(fù)制。

為了鑒定ASFV 與氨基酸、三羧酸循環(huán)和糖酵解的調(diào)控關(guān)系，該研究進(jìn)一步利用氨基酸靶向代謝組學(xué)技術(shù)發(fā)現(xiàn)ASFV 感染早期，多數(shù)氨基酸的含量顯著上調(diào)；感染晚期，胱氨酸的含量無(wú)明顯變化，其他氨基酸的含量均顯著下調(diào)。能量靶向代謝組學(xué)技術(shù)發(fā)現(xiàn)ASFV 感染引起丙酮酸、乳酸、檸檬酸、琥珀酸、草酰乙酸、α-酮戊二酸等物質(zhì)的增加。進(jìn)一步研究表明ASFV 感染促進(jìn)天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)氨酶的活性，從而導(dǎo)致三羧酸循環(huán)和氨基酸代謝物質(zhì)合成之間的可逆性轉(zhuǎn)變。此外，該研究發(fā)現(xiàn)RⅠG-Ⅰ介導(dǎo)的信號(hào)通路參與了ASFV 誘導(dǎo)的ⅠFN-β 激活，但乳酸抑制了ASFV誘導(dǎo)的ⅠFN-β產(chǎn)量。

該研究首次證實(shí)ASFV 可以上調(diào)宿主細(xì)胞的氨基酸和能量代謝，并發(fā)現(xiàn)氨基酸和三羧酸循環(huán)促進(jìn)ASFV 復(fù)制，乳酸抑制了ASFV 誘導(dǎo)的天然免疫應(yīng)答。該研究揭示了ASFV 抑制宿主天然免疫的新機(jī)制，為非洲豬瘟疫苗的創(chuàng)制提供了新數(shù)據(jù)。