孫仁杰,單 穎,安慧婷,王雅婷,謝榮輝,張傳亮,趙靈燕,方維煥,李肖梁,*

(1.浙江省動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心,浙江 杭州 311199; 2.浙江省動(dòng)物預(yù)防醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江 杭州 310058; 3.浙江大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,浙江 杭州 310058)

豬圓環(huán)病毒3型(porcine circovirus type 3,PCV3)屬于圓環(huán)病毒科(Circoviridae)圓環(huán)病毒屬(Circovirus),于2015年首次在美國母豬群中通過宏基因組測(cè)序技術(shù)發(fā)現(xiàn),感染該病毒的母豬表現(xiàn)出繁殖障礙,以及與豬皮炎腎炎綜合征(PDNS)相似的癥狀[1]。作為新發(fā)豬病病原,根據(jù)大量的流行病學(xué)回溯性調(diào)查研究,目前PCV3已在全球多個(gè)國家和地區(qū)的養(yǎng)殖業(yè)豬群和野豬群被檢測(cè)到,并且在其他健康動(dòng)物中也偶有發(fā)現(xiàn)[2-4]。目前發(fā)現(xiàn)的與PCV3感染相關(guān)的臨床癥狀包括PDNS、繁殖障礙、呼吸系統(tǒng)紊亂、腹瀉和系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)綜合征[2,5]。

與豬圓環(huán)病毒2型(porcine circovirus type 2,PCV2)相同,PCV3也是編碼復(fù)制相關(guān)蛋白的環(huán)狀單鏈DNA病毒(circular replication-associated protein-encoding single-stranded DNA viruses, CRESS DNA viruses)類群的一員[6]。PCV3基因組為2.0 kb,序列分析預(yù)測(cè)其至少包含3個(gè)開放閱讀框(open reading frame,ORF)。最大的開放閱讀框ORF1位于基因組正義鏈,沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)錄,編碼復(fù)制酶蛋白(Rep)。核衣殼蛋白(capsid protein,Cap)由位于基因組互補(bǔ)鏈的ORF2編碼,轉(zhuǎn)錄方向與ORF1相對(duì)。目前ORF3的起始密碼子和功能尚不清楚。此外,PCV3基因組全序列和Cap氨基酸序列與PCV1、PCV2相比同源性較低[1-2]。

受限于基因組大小和自身編碼能力,PCV的復(fù)制和增殖在很大程度上依賴于宿主細(xì)胞,易引起宿主基因表達(dá)的異常和細(xì)胞功能形態(tài)的改變。因此,研究病毒與宿主之間的相互作用機(jī)制,并鑒定出參與的宿主因子和病毒組分,有助于明晰豬圓環(huán)病毒復(fù)制與發(fā)病機(jī)制。自PCV3發(fā)現(xiàn)以來,有關(guān)流行病學(xué)調(diào)查、檢測(cè)方法建立和基因組演化分析的研究較多。部分實(shí)驗(yàn)室通過瞬轉(zhuǎn)表達(dá)系統(tǒng)、臨床分離和反向遺傳學(xué)技術(shù)在病毒組分或全病毒水平對(duì)PCV3感染致病與宿主響應(yīng)展開了研究。本文擬通過對(duì)PCV3感染引起宿主響應(yīng)、與PCV3互作宿主因子鑒定和PCV3生命周期等相關(guān)的最新研究結(jié)果進(jìn)行綜述,并對(duì)相關(guān)作用機(jī)制進(jìn)行探討,有助于進(jìn)一步了解PCV3復(fù)制及其感染致病機(jī)制。

1 PCV3感染與宿主響應(yīng)

1.1 PCV3反向遺傳學(xué)技術(shù)的應(yīng)用研究

已在患病仔豬或者健康動(dòng)物的大腦、心臟、脾、腎臟、口腔、血清、鼻腔液、胸腔積液、腹腔液、糞便和精液等大部分組織和體液中檢測(cè)到PCV3[3,5,7-8]。大部分研究集中于PCV3的流行病學(xué)調(diào)查和檢測(cè)方法上,缺乏活病毒株來研究其在豬源細(xì)胞甚至宿主體內(nèi)的發(fā)病機(jī)制。Jiang等[7]將合成的PCV3線性基因組通過EcoR I和SacI酶切位點(diǎn)與pSK載體連接構(gòu)建感染性克隆,轉(zhuǎn)染豬腎上皮細(xì)胞(PK-15細(xì)胞),連續(xù)傳15代,首次在體外拯救獲得了PCV3毒株。之后,陸續(xù)有研究人員通過在PCV3基因組的酶切位點(diǎn)設(shè)計(jì)引物進(jìn)行PCR獲得線性DNA,利用T4連接酶將基因組在體外環(huán)化轉(zhuǎn)染PK-15細(xì)胞或可傳代豬肺泡巨噬細(xì)胞(3D4/21細(xì)胞),連續(xù)傳代獲得病毒[9-10]。一些科研者嘗試使用多種載體和不同PCV3基因組序列構(gòu)建感染性克隆質(zhì)粒,經(jīng)磷酸鈣或脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染不同細(xì)胞系或小鼠體內(nèi)拯救均未成功獲得PCV3拯救病毒[11-12]。PCV3拯救病毒在細(xì)胞或小鼠體內(nèi)的傳代增殖能力較弱,說明病毒增殖傳代方法需要進(jìn)一步研究?jī)?yōu)化,這也是目前有關(guān)PCV3致病機(jī)制研究較少的原因之一。

1.2 PCV3感染差異蛋白質(zhì)組學(xué)分析

Jiang等[7]通過PCV3感染SPF仔豬的動(dòng)物試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),病毒感染后可在仔豬肺部組織中觀察到嚴(yán)重的病理變化。為進(jìn)一步了解PCV3與宿主之間的相互作用及其發(fā)病機(jī)制,Jiang等[13]利用iTRAQ同位素標(biāo)記定量結(jié)合LC-MS/MS質(zhì)譜分析,對(duì)感染PCV3的無特定病原體仔豬肺部組織的細(xì)胞調(diào)控蛋白進(jìn)行差異分析,共檢測(cè)到3 429個(gè)蛋白,從感染組和對(duì)照組的比較分析中篩選到242個(gè)差異蛋白,其中上調(diào)蛋白100個(gè),下調(diào)蛋白142個(gè);差異蛋白質(zhì)主要涉及細(xì)胞代謝、先天免疫反應(yīng)、主要組織相容性復(fù)合體、熱休克蛋白家族和細(xì)胞胞吞作用。

1.3 PCV3感染誘導(dǎo)細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)與相關(guān)適應(yīng)性機(jī)制

在感染病毒的細(xì)胞中,病毒基因組復(fù)制與蛋白質(zhì)的合成能引起細(xì)胞發(fā)生應(yīng)激反應(yīng),從而在感染過程中改變細(xì)胞內(nèi)環(huán)境。為應(yīng)對(duì)病毒感染引起的外源性刺激,宿主細(xì)胞演化出多種適應(yīng)性應(yīng)答機(jī)制,包括未折疊蛋白反應(yīng)、凋亡、自噬和線粒體自噬,以恢復(fù)細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。

PCV2感染細(xì)胞通過激活A(yù)MPK/ERK/mTOR通路誘導(dǎo)細(xì)胞自噬,且自噬促進(jìn)病毒復(fù)制[14-15]。Gu等[16]進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),PCV2感染通過上調(diào)細(xì)胞內(nèi)Ca2+含量,引起胞內(nèi)Ca2+穩(wěn)態(tài)失衡,繼而激活CaMKKβ/AMPK/mTOR和CaMKKβ/CaMKI/WIPI1通路誘導(dǎo)細(xì)胞自噬,Cap是介導(dǎo)這一過程的主要病毒蛋白。那么,PCV3 Cap是否與PCV2 Cap具有相似的功能特性,誘導(dǎo)細(xì)胞自噬?Geng等[17]通過質(zhì)粒轉(zhuǎn)染和慢病毒介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)導(dǎo)在HEK-293T細(xì)胞中高效表達(dá)PCV3 Cap蛋白以研究其誘導(dǎo)細(xì)胞自噬的機(jī)制,結(jié)果表明,PCV3 Cap能通過抑制哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)磷酸化從而誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生自噬,并且泛素-蛋白酶體途徑也參與這一過程。然而,在全病毒水平和宿主豬源細(xì)胞上PCV3是否能誘導(dǎo)細(xì)胞自噬還有待進(jìn)一步研究。

細(xì)胞凋亡在病毒與細(xì)胞的博弈中扮演了重要角色。在感染早期,病毒通過抑制細(xì)胞凋亡來促進(jìn)自身復(fù)制增殖;感染后期,病毒誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡并促進(jìn)子代病毒的釋放和傳播。因此,在病毒誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡過程中病毒蛋白的抗細(xì)胞凋亡和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡活性非常重要[18]。與PCV2相似,PCV3 Cap能通過激活Caspase-9依賴的線粒體途徑誘導(dǎo)PK-15細(xì)胞發(fā)生凋亡。并且PCV3 Cap的表達(dá)能將細(xì)胞周期阻滯于S期,從而抑制PK-15細(xì)胞的增殖[19]。

Jiang等[13]對(duì)仔豬感染PCV3的肺部組織進(jìn)行了蛋白質(zhì)組學(xué)分析,篩選到了超氧化物歧化酶2(SOD2),并通過免疫印跡和免疫組化進(jìn)一步證實(shí)了其在PCV3感染后表達(dá)水平上調(diào)。Chen等[20-21]研究發(fā)現(xiàn),PCV2感染誘導(dǎo)細(xì)胞氧化應(yīng)激,可通過抑制細(xì)胞內(nèi)谷胱甘肽氧化酶1(GPX1)的活性引起細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生過量活性氧(ROS)。Sun等[22]研究發(fā)現(xiàn),PCV2感染誘導(dǎo)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和氧化應(yīng)激之間存在密切聯(lián)系,PCV2感染選擇性激活PERK通路,誘導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)氧化還原酶1α(endoplasmic reticulum oxidoreductase 1α,ERO1α)表達(dá)上調(diào),引起內(nèi)質(zhì)網(wǎng)ROS的產(chǎn)生,進(jìn)而引發(fā)氧化應(yīng)激。因此,PCV3感染后SOD2表達(dá)水平上升可能是感染細(xì)胞內(nèi)氧化還原狀態(tài)失衡所致,即PCV3感染可能誘導(dǎo)氧化應(yīng)激。

1.4 PCV3感染對(duì)宿主細(xì)胞先天免疫與炎癥反應(yīng)的影響

病毒在與宿主的博弈中演化出了一系列策略來削弱或逃逸細(xì)胞的抗病毒免疫,從而得以生存并感染增殖。PCV2已被證明是具有免疫抑制作用的病原微生物,能通過與宿主蛋白之間復(fù)雜的相互作用調(diào)控宿主免疫和炎癥反應(yīng)[23]。與PCV2相似,臨床感染PCV3的豬個(gè)體會(huì)出現(xiàn)多器官炎癥,且存在與其他致病性病原共感染的情況,這可能與PCV3感染引起宿主免疫炎癥反應(yīng)紊亂相關(guān)。同時(shí),有研究報(bào)道,在健康豬群中也存在PCV3感染,提示PCV3能逃逸宿主抗病毒免疫[2]。

宿主先天免疫反應(yīng)是細(xì)胞通過模式識(shí)別受體(PRR)識(shí)別病原體攜帶的病原體相關(guān)分子模式(PAMP),并激活、介導(dǎo)下游相關(guān)免疫信號(hào)通路,進(jìn)而誘導(dǎo)釋放細(xì)胞因子和干擾素。在HEK-293T細(xì)胞中的研究結(jié)果顯示,PCV3 Cap能激活NF-κB信號(hào)通路和誘導(dǎo)促炎細(xì)胞因子IL-6和TNF-α的轉(zhuǎn)錄表達(dá)。并且PCV3 Cap能上調(diào)RIG-I樣受體(RLRs)信號(hào)通路中的RIG-I/MDA5和Toll樣受體(RLRs)信號(hào)通路中的MyD88的轉(zhuǎn)錄水平[24]。但PCV3 Cap誘導(dǎo)激活NF-κB信號(hào)通路的具體機(jī)制有待進(jìn)一步探索。在3D4/21細(xì)胞中瞬時(shí)轉(zhuǎn)染表達(dá)PCV3 Rep和Cap能影響促炎細(xì)胞因子TNF-α、IL-6和免疫抑制細(xì)胞因子IL-10的mRNA轉(zhuǎn)錄。這與前期研究報(bào)道仔豬接種PCV3拯救病毒的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中,血清IL-10水平持續(xù)上升的結(jié)果一致,提示PCV3感染可能通過誘導(dǎo)IL-10上調(diào)使宿主產(chǎn)生免疫抑制[7]。李萌[25]初步研究了PCV3相關(guān)蛋白誘導(dǎo)3D4/21細(xì)胞IL-10表達(dá)的分子機(jī)制,結(jié)果表明,PCV3 Cap相較于Rep可能是誘導(dǎo)IL-10上調(diào)表達(dá)的主要蛋白;與PCV2 Cap相似,NF-κB信號(hào)通路參與PCV3 Cap誘導(dǎo)IL-10表達(dá)上調(diào)的過程[25]。目前有關(guān)PCV3感染對(duì)細(xì)胞因子表達(dá)和炎癥反應(yīng)影響的研究較少,后續(xù)相關(guān)探索將有助于更好理解PCV3亞臨床感染向臨床疾病發(fā)展的進(jìn)程,以及與其他病原并發(fā)感染的可能性。

干擾素(IFN)具有廣譜抗病毒特性,是宿主先天免疫反應(yīng)中重要的細(xì)胞因子,在宿主抵御病毒感染的過程中發(fā)揮重要作用。PCV2感染細(xì)胞能通過相關(guān)信號(hào)通路誘導(dǎo)IFN-α和IFN-γ表達(dá),且二者能促進(jìn)PCV2復(fù)制[23]。在3D4/21細(xì)胞中的研究發(fā)現(xiàn),PCV3 Rep和Cap均能上調(diào)IFN-β和IFN-γ的表達(dá),而在誘導(dǎo)IFN-α表達(dá)上,Cap和Rep呈現(xiàn)了相反的效應(yīng)[25]。Jiang等[13]通過蛋白質(zhì)組學(xué)分析發(fā)現(xiàn),在PCV3感染的仔豬中,2′,5′-寡腺苷酸合成酶(OAS1)、干擾素誘導(dǎo)的GTP結(jié)合蛋白(Mx1和Mx2)、人干擾素刺激基因表達(dá)蛋白15(ISG15)、干擾素誘導(dǎo)的三角形四肽重復(fù)蛋白3(IFIT3)和干擾素誘導(dǎo)蛋白44(IFI44)等干擾素刺激基因(ISGs)表達(dá)蛋白顯著上調(diào),提示這些ISGs蛋白可能參與PCV3感染誘導(dǎo)的宿主先天免疫應(yīng)答。申翰欽[26]和Zhang等[27]圍繞PCV3 Cap對(duì)外源性DNA誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生IFN-β的影響展開研究,結(jié)果顯示,PCV3 Cap抑制由刺激IFN表達(dá)DNA(ISD)誘導(dǎo)的IFN-β mRNA轉(zhuǎn)錄、IFN啟動(dòng)子激活和TANK結(jié)合激酶1(TBK1)磷酸化,但不影響環(huán)鳥苷酸-腺苷酸合成酶(cGAS)/干擾素基因刺激蛋白(STING)誘導(dǎo)的IFN啟動(dòng)子激活,推測(cè)PCV3 Cap可能通過干擾cGAS與ISD的結(jié)合從而抑制IFN產(chǎn)生。利用蛋白質(zhì)體外結(jié)合實(shí)驗(yàn)、LC/MS及免疫共沉淀技術(shù),研究人員發(fā)現(xiàn)PCV3 Cap能競(jìng)爭(zhēng)性與G3BP1結(jié)合從而抑制cGAS與G3BP1的相互作用,并且證明G3BP1參與DNA誘導(dǎo)的IFN-β產(chǎn)生且存在正向調(diào)控作用。因此,PCV3 Cap 通過與G3BP1互作干擾cGAS識(shí)別ISD從而抑制IFN表達(dá)。申翰欽[26]和Shen等[28]進(jìn)一步研究PCV3 Cap對(duì)IFN-β誘導(dǎo)ISG表達(dá)的影響與相關(guān)機(jī)制,結(jié)果顯示,PCV3 Cap抑制IFN-β誘導(dǎo)的IFIT1和IFIT2轉(zhuǎn)錄,以及干擾素刺激應(yīng)答元件(ISRE)啟動(dòng)子的激活,提示其抑制IFN-β激活的兩面神激酶/信號(hào)傳導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子(JAK/STAT)信號(hào)通路;然而PCV3 Cap不影響STAT1和STAT2表達(dá)、磷酸化水平,以及STAT1和STAT2二聚體的形成;PCV3 Cap雖然能與KPNA1相互作用,但無法競(jìng)爭(zhēng)阻斷STAT1和KPNA1的結(jié)合,以及ISGF3復(fù)合體(激活的STAT1和STAT2與IRF9形成)入核;通過一系列pull-down和Co-IP試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),PCV3 Cap可能通過與STAT2羧基端的反式轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域(TAD)結(jié)合或與ISGF3的模擬物IRF9-S2C競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合ISRE從而抑制IFN-β誘導(dǎo)ISG的產(chǎn)生。以上研究結(jié)果表明,PCV3能通過Cap在多個(gè)途徑抑制IFN-β介導(dǎo)的抗病毒免疫反應(yīng),具備調(diào)控宿主先天免疫反應(yīng)和逃逸宿主抗DNA病毒反應(yīng)的能力。

表1 與PCV3 Cap互作的宿主蛋白

2 PCV3-宿主蛋白的相互作用

作為單鏈DNA病毒,與PCV1和PCV2類似,PCV3 Cap蛋白可能參與其病毒生命周期的多個(gè)階段。為深入了解PCV3在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制增殖的過程,Song等[29]在PK-15細(xì)胞轉(zhuǎn)染表達(dá)PCV3 Cap蛋白和GFP融合蛋白,通過免疫沉淀結(jié)合LC-MS/MS質(zhì)譜技術(shù)對(duì)宿主細(xì)胞內(nèi)與PCV3 Cap互作的蛋白進(jìn)行了分析,共鑒定出776個(gè)蛋白質(zhì),KEGG通路富集分析顯示這些蛋白質(zhì)主要涉及系統(tǒng)性紅斑狼瘡、壞死、血管平滑肌收縮、腎素分泌、病毒致癌、NOD樣受體介導(dǎo)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、促性腺激素釋放激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、炎癥介質(zhì)調(diào)節(jié)瞬時(shí)受體電位通道等,推測(cè)系統(tǒng)性紅斑狼瘡、壞死、血管平滑肌收縮和腎素分泌相關(guān)通路可能與PCV3感染臨床引起的豬皮炎腎病綜合征有關(guān)。

PCV4于2019年在我國湖南省首次發(fā)現(xiàn),臨床癥狀與豬圓環(huán)病毒相關(guān)疾病相似,最近在中國和韓國的養(yǎng)殖場(chǎng)被檢測(cè)到,被認(rèn)為是威脅全球養(yǎng)豬業(yè)的潛在重要病原之一[30-34]。2022年,Zhou等[35]利用免疫共沉淀結(jié)合LC-MS質(zhì)譜技術(shù)鑒定分析與PCV3或PCV4 Cap相互作用的宿主蛋白,并繪制了相互作用組圖譜,結(jié)果顯示,與PCV3 Cap潛在互作蛋白401個(gè),其中有123個(gè)蛋白只與PCV3 Cap互作,能同時(shí)與PCV3和PCV4 Cap相互作用的蛋白共有278個(gè);基因本體注釋與通路富集分析表明,PCV3 Cap的交集互作蛋白主要參與細(xì)胞酰胺代謝、核酸結(jié)合、核糖核蛋白復(fù)合物結(jié)合和ATP依賴的RNA解旋酶活性等細(xì)胞信號(hào)通路。

目前,通過蛋白組學(xué)研究和免疫共沉淀技術(shù)驗(yàn)證了部分宿主蛋白能與PCV3 Cap結(jié)合互作,具體的互作蛋白見表1。

3 PCV3生命周期

3.1 參與PCV3生命周期的相關(guān)重要宿主因子

對(duì)PCV病毒生命周期的研究主要基于PCV1和PCV2,目前對(duì)PCV3生命周期和參與其中的細(xì)胞宿主蛋白知之甚少。在PCV2感染過程中,病毒粒子主要通過Cap與硫酸肝素、硫酸軟骨素B以不對(duì)稱方式的相互作用附著于宿主細(xì)胞表面[23,36],其入侵宿主細(xì)胞的機(jī)制主要有2種:(1)通過網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的胞吞作用或巨胞飲作用;(2)通過依賴Rho-GTP酶類調(diào)節(jié)肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架的方式[23]。然而PCV3 Cap蛋白與PCV2 Cap蛋白不同,其沒有肝素結(jié)合基序XBBXBX(B是堿性氨基酸,X是中性或疏水性氨基酸),因此PCV3結(jié)合的受體蛋白有待進(jìn)一步研究明確。2021年,Shi等[37]研究發(fā)現(xiàn),PCV3能通過依賴發(fā)動(dòng)蛋白-2和網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞途徑進(jìn)入PK-15細(xì)胞,并且Rab5和Rab7在PCV3的運(yùn)輸和初級(jí)、次級(jí)內(nèi)體定位中發(fā)揮了重要作用;內(nèi)體酸化發(fā)生于病毒脫衣殼和釋放基因組的過程,在PCV3感染前對(duì)細(xì)胞進(jìn)行氯化銨處理,感染細(xì)胞數(shù)和Cap蛋白的表達(dá)顯著下降。作為DNA病毒,PCV基因組的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄,以及病毒粒子的裝配均在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行,PCV1和PCV2 Cap蛋白的核定位信號(hào)序列(NLS)通常由氮端堿性氨基酸組成,主要介導(dǎo)Cap向細(xì)胞核內(nèi)運(yùn)輸,對(duì)病毒的復(fù)制和裝配有重要意義。Mou等[38]通過對(duì)PCV3 Cap蛋白進(jìn)行截短并分析其亞細(xì)胞定位情況從而鑒定出其NLS。核仁磷酸蛋白(NPM1)是一種多功能蛋白,其參與PCV2病毒生命周期。NPM1能與Cap蛋白結(jié)合,是病毒粒子入核的核轉(zhuǎn)運(yùn)受體[39]。2021年,Zhou等[40]研究發(fā)現(xiàn),PCV3 Cap氮端的前34個(gè)氨基酸殘基為其核仁定位信號(hào)(NoLS),NPM1通過PCV3 Cap的NoLS與之結(jié)合從而介導(dǎo)其入核,并且NMP1氮端結(jié)構(gòu)域的第48位絲氨酸殘基在其中發(fā)揮重要作用。根據(jù)以上研究,我們初步繪制了PCV3病毒生命周期的模式圖(圖1)。

CME,網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的胞吞作用。

3.2 宿主因子對(duì)PCV3復(fù)制的影響

目前有關(guān)影響PCV3復(fù)制的宿主因子的報(bào)道僅有NPM1蛋白。Song等[29]發(fā)現(xiàn),NMP1不僅能與PCV3 Cap相互作用,還能影響病毒復(fù)制;PCV3感染上調(diào)細(xì)胞內(nèi)NPM1表達(dá)并且誘導(dǎo)其向核外轉(zhuǎn)移至細(xì)胞質(zhì);過表達(dá)NPM1能夠促進(jìn)PCV3復(fù)制,細(xì)胞內(nèi)病毒DNA拷貝數(shù)和Cap表達(dá)水平均上升;而下調(diào)NPM1表達(dá)則抑制PCV3的復(fù)制,表明NPM1正調(diào)控PCV3復(fù)制。根據(jù)上述結(jié)果,研究人員推測(cè)PCV3感染可能誘導(dǎo)NPM1結(jié)構(gòu)和功能改變(包括mRNA轉(zhuǎn)錄、核糖體生物發(fā)生和蛋白質(zhì)合成),而改變的NPM1會(huì)影響PCV3復(fù)制。NPM1調(diào)控PCV3復(fù)制的分子機(jī)制有待進(jìn)一步探索。

4 展望

PCV3自發(fā)現(xiàn)以來就引起了全球?qū)W者的關(guān)注和興趣,對(duì)PCV3的研究主要聚焦于病原微生物學(xué)、病原分子生物學(xué)和流行病學(xué)等方面,對(duì)其起源、遺傳多樣性和進(jìn)化動(dòng)態(tài)進(jìn)行了一系列研究,但關(guān)于PCV3的生命周期與致病機(jī)制,目前知之甚少。病毒與宿主之間的相互作用決定了宿主細(xì)胞的命運(yùn)和病毒的傳播及存活。豬圓環(huán)病毒與宿主之間存在復(fù)雜的互作網(wǎng)絡(luò),其感染過程引起宿主細(xì)胞內(nèi)環(huán)境改變,促使細(xì)胞演化出多種適應(yīng)性應(yīng)答機(jī)制以恢復(fù)穩(wěn)態(tài),而豬圓環(huán)病毒可以調(diào)控其中的一些信號(hào)通路以利于自身復(fù)制與增殖。PCV3感染可能引起宿主細(xì)胞自噬、凋亡和氧化應(yīng)激,且對(duì)先天免疫與炎癥反應(yīng)有一定影響。一些宿主蛋白能與PCV3 Cap結(jié)合,參與病毒生命周期,或影響病毒復(fù)制。值得注意的是,臨床癥狀涉及多系統(tǒng)炎癥和引起的損傷與PCV3感染較為密切,可能與PCV3誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡和炎癥相關(guān)信號(hào)通路有關(guān)。臨床還發(fā)現(xiàn),PCV3與其他豬病原體共感染的頻率較高,這可能是由于PCV3引起免疫抑制導(dǎo)致其他病原體繼發(fā)感染。后續(xù)研究可以對(duì)上述現(xiàn)象和推論進(jìn)行探索,剖析相關(guān)分子機(jī)制。