廖正波,湯德元,曾智勇,王 彬,黃 濤,陳閶崢,羅 柳,陳 旭,袁盛林

(貴州大學 動物科學學院,貴州 貴陽 550025)

偽狂犬病(pseudorabies,PR)是由偽狂犬病病毒(pseudorabies virus,PRV)引起的一種高度傳染性疾病,屬皰疹病毒科,水痘帶狀病毒屬中的一種雙股線狀DNA病毒。能夠感染多種哺乳動物,其中豬是該病毒的主要儲存宿主[1]。PRV感染后主要引起母豬的繁殖障礙性疾病以及仔豬的呼吸道和神經系統(tǒng)性疾病,新生仔豬具有高發(fā)病率和病死率。育肥豬感染后常呈隱性感染,潛伏于豬的周圍神經系統(tǒng)(peripheral nervous system,PNS)中,三叉神經節(jié)和骶神經節(jié)為主要潛伏部位,在某些應激源作用下會重新激活病毒,引起豬再次感染并向外排毒[2]。我國早期主要通過引進Bartha疫苗株對PRV進行防控,但隨著變異株出現(xiàn),該疫苗已不能提供完全保護,使PRV在全國暴發(fā)蔓延[3]。此外,近年來多次報道出人類感染PRV,感染后可出現(xiàn)腦炎、眼內炎等臨床癥狀[4]。因此,PRV感染不僅給養(yǎng)豬業(yè)帶來了巨大的經濟損失,還對人類健康構成潛在威脅。

先天免疫系統(tǒng)是宿主抵抗病原體入侵的第一道防線,病原體入侵后被細胞內外的模式識別受體(pattern recognition receptors,PRRs)檢測識別并結合獨特的病原體相關分子模式(pathogen associated molecular patterns,PAMPs),隨后引發(fā)先天免疫系統(tǒng)中的多種信號級聯(lián)反應,導致促炎細胞因子、Ⅰ型干擾素和其他抗病毒蛋白的轉錄表達,從而消除病原體和受感染的細胞[5-6]。PRRs包括Toll樣受體(Toll-like receptors,TLRs)、視黃酸誘導基因Ⅰ樣受體(retinic acid induces gene-I-like receptors,RLRs)、NOD樣受體(NOD-like receptors,NLRs)、環(huán)鳥苷酸-腺苷酸合成酶(cyclic GMP-AMP synthase,cGAS)[7-11]等。PRRs在與病原體結合后,關鍵的銜接蛋白將免疫信號通過信號級聯(lián)反應逐步傳遞,最后傳導至細胞核內,激活免疫基因的轉錄和翻譯,誘發(fā)機體產生免疫應答。而過度的免疫反應則會引起細胞免疫穩(wěn)態(tài)失衡,如細胞因子風暴的產生可能導致更為嚴重的全身炎癥反應,因此,級聯(lián)反應中某些蛋白或細胞因子會通過自我限制減輕過度免疫反應對機體的損傷,以維持細胞內穩(wěn)態(tài)[12]。

目前,眾多研究表明PRV感染后能夠被PRRs檢測識別并與其結合,啟動下游多種信號級聯(lián)反應,如核因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)、Ⅰ型干擾素(interferon,IFN)和炎性小體信號通路,導致相應的促炎或抗病毒細胞因子和趨化因子產生[13]。本文將對PRV感染結合PRRs后引起的信號通路變化和相關細胞因子逐一進行闡述,為進一步探究PRV信號通路轉導和抗病毒機制研究提供參考。

1 Toll樣受體信號通路

1.1 Toll樣受體信號轉導的分子機制TLRs是一類非催化性跨膜單體蛋白,是天然免疫細胞中最重要的PRRs之一,由識別病原體的富含亮氨酸重復序列(leucine-rich repeat,LRR)基序的N端胞外域、跨膜域、以及用于募集銜接蛋白細胞質Toll/白介素-1受體(Toll/interleukin-1 receptor,TIR)同源結構域組成[14]。目前,已鑒定出10個人類TLRs和12個小鼠TLRs,其中細胞表面TLRs(TLR1～TLR6,TLR11)主要識別微生物膜成分,而細胞內TLRs(TLR3,TLR7～TLR9)主要識別源自細菌或病毒微生物的核酸[13]。與特定配體結合后,可導致受體胞質中的TIR結構域的協(xié)同二聚化,隨后被包含TIR結構域的接頭蛋白(TIR domain containing adaptor protein,TIRAP)、β干擾素TIR結構域銜接蛋白(TIR domain containing adaptor inducing interferon-β,TRIF)和TRIF相關接頭分子(TRIF-related adaptor molecule,TRAM)檢測結合。TIRAP和TRAM分別進一步募集髓樣分化因子88(myeloid differentiation factor 88,MyD88)和TRIF并與下游信號分子和激酶組成超分子復合物,啟動細胞內的信號轉導[15-16]。

根據超分子復合物組成的不同,TLRs信號通路主要可分為MyD88依賴性途徑和TRIF依賴性途徑。MyD88是TIR家族中第1個被發(fā)現(xiàn)的成員,能被除TLR3以外的其他TLRs招募并激活下游NF-κB、分裂原激活蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK/p38)和c-Jun氨基末端蛋白激酶/應激激活蛋白激酶(c-Jun N-terminal kinase/stress-activated protein kinase,JNK/SAPK)等信號通路,誘導炎癥細胞因子產生和調節(jié)炎癥反應。此外,在TLR7～TLR9受體信號中,MyD88激活的NF-κB與干擾素調節(jié)因子5/7(interferon regulatory factor,IRF)相互作用,誘導促炎細胞因子或IFN產生[17-19]。TLR3/TLR4則是由TRIF依賴性途徑誘導IFN和炎性細胞因子表達,在TRIF以及銜接蛋白分子TRAM、TRAF3/6和相關激酶驅動下,激活下游IRF3、IRF7等信號通路,使IRF3、IRF7形成同源或異源二聚體,隨后移至細胞核內并驅動Ⅰ型IFN基因和IFN刺激基因(IFN stimulates genes,ISG)的表達,產生干擾素以抵抗病毒感染[20-22]。

1.2 PRV感染后對TLRs信號轉導的影響研究發(fā)現(xiàn),PRV感染后可激活MAPK/p38和JNK/SAPK通路,并激活下游信號分子銜接蛋白1(adaptor protein-1,AP1)和激活轉錄因子2(activated transcription factor 2,ATF2),ATF2蛋白的磷酸化水平上調后可促進PRV復制,揭示了宿主蛋白ATF2磷酸化水平與PRV增殖之間的相互作用,使ATF2可為抑制PRV感染提供潛在的新治療靶點[23]。但MAPK還可被受體酪氨酸激酶激活,與PRV感染后引起細胞凋亡相關。此外,PRV與TLR2結合后可引起粒細胞集落刺激因子(granulocyte colony stimulating growth factor,G-CSF)和IL-6在背根神經節(jié)的神經元細胞內表達增加,誘導細胞內炎癥產生,同時Ⅰ型IFN的表達會抑制PRV感染的繼續(xù)發(fā)展,揭示了TLR2和Ⅰ型IFN在調節(jié)PRV感染早期神經炎癥反應的機制[24]。本實驗室研究表明,PRV感染三叉神經節(jié)(trigeminal ganglia cell,TG)細胞后,可通過MyD88途徑激活NF-κB信號通路,并引起IL-1、IL-6等炎癥因子的表達上升。進一步研究發(fā)現(xiàn),PRV感染對MyD88、TRIF和NF-κB/p65的轉錄和表達水平表現(xiàn)為先下調后上調,以及通過NF-κB信號通路上調IL-6、IL-1β等炎癥因子[25],從而增強細胞的免疫應答。劉曉賀等[26]研究發(fā)現(xiàn),PRV感染TANK結合激酶1(TANK binds to kinase 1,TBK1)敲除的PK-15細胞后,IFN-β、ISG15及IL-1β的表達均被抑制,病毒基因轉錄、蛋白表達以及子代病毒的感染力均有所提高。被TLR3/4-TRIF信號通路活化的TBK1進一步促進下游IRF3磷酸化以及IFN合成,隨后IFN與細胞表面受體結合,并通過Janus激酶-信號轉導子和轉錄激活子(Janus kinase-signal transducers and transcriptional activators,JAK-STAT)信號通路啟動信號級聯(lián)反應,引起數(shù)百個ISGs的轉錄調節(jié),從而實現(xiàn)抗病毒免疫反應。但TBK1的活化還可被RIG-I-MAVS、cGAS-STING(stimulator of interferon genes,干擾素刺激基因)2條信號通路活化,因此,PRV感染后TBK1主要受上述哪條信號的活化等問題還有待進一步探索。

據報道,病毒已進化出多種免疫逃逸機制。WANG等[27]首次證明PRV UL24蛋白可以消除腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor,TNF)介導的NF-κB激活,TNF-α可充當NF-κB信號傳導的激活劑,觸發(fā)IκBα快速降解,引起NF-κB二聚體的偶聯(lián)并使之活化。UL24還可選擇性地與P65相互作用,通過蛋白酶體途徑顯著降解P65來終止NF-κB激活。隨后,ZHANG等[28]發(fā)現(xiàn)PRV編碼的早期基因蛋白(infected cell protein 0,ICP0)也可顯著抑制TNF-α介導的NF-κB活化,深入研究表明ICP0阻止了IκBα的降解,導致IκBα無法釋放NF-κB二聚體,同時ICP0與p65相互作用,抑制p65的磷酸化和核易位并通過蛋白酶體途徑降低其表達,從而影響NF-κB信號通路的激活并抑制炎癥因子IL-6和IL-8的表達,證明ICP0在PRV免疫逃逸中的重要作用。ROMERO等[29-30]證明PRV感染后可通過非典型的方式觸發(fā)NF-κB的持續(xù)激活,并顯著調節(jié)NF-κB信號軸,阻止典型的NF-κB信號反應和促炎基因表達,并使感染細胞對TNF-α誘導的典型NF-κB激活產生抗性。進一步研究發(fā)現(xiàn),PRV早期蛋白可觸發(fā)DNA損傷應答(DNA damage response,DDR)-NF-κB信號軸,從而觸發(fā)非典型NF-κB信號通路的持續(xù)激活,這種激活發(fā)生在病毒復制之前,可能是宿主對外來應激源的一種早期反應。而晚期病毒因子使PRV能夠充分抑制典型NF-κB信號通路中促炎基因的表達,這一機制可能與病毒利用機體實現(xiàn)潛伏入侵有關,但PRV感染期間非典型DDR-NF-κB信號軸激活的確切機制有待深入研究。

此外,針對TLRs信號通路研發(fā)出多種具有抗病毒作用的天然藥物,如早期研究發(fā)現(xiàn),維生素E、色氨酸、蘇氨酸等補充劑可調節(jié)TLRs表達,以此增加機體對PRV感染的抵抗力[31-33]。以及木犀草素、白藜蘆醇、虎杖黃酮類的乙酸乙酯提取物、日本粳稻水提取物、楊梅素等都可通過調節(jié)NF-κB、MAPK等信號通路來激活宿主免疫防御、減輕PRV感染后的炎癥反應等抵抗病毒入侵感染[34-38],這為抗PRV藥物的研發(fā)提供了一定的思路和參考。

2 cGAS受體信號通路

2.1 cGAS受體信號轉導的分子機制多項研究表明,cGAS是一種直接與DNA結合的細胞質DNA識別受體,由約520個氨基酸組成,主要分布在細胞質中,屬于結構保守的cGAS/DncV樣核苷酸轉移酶超家族。后者在原核生物和真核生物中普遍表達,并且可以選擇性地使用嘌呤和嘧啶核苷酸為底物來合成線性或環(huán)狀二核苷酸甚至三核苷酸化合物,使其充當細胞內次級信使[39]。cGAS通常在識別雙鏈DNA(double-stranded DNA,dsDNA)后被激活,引起cGAS發(fā)生變構效應并催化底物三磷酸腺苷和三磷酸鳥苷合成2′-5′/3′-5′環(huán)GMP-AMP(2′3′-cyclic GMP-AMP,2′3′-cGAMP)。2′3′-cGAMP擴散到整個細胞中,激活STING,并誘導Ⅰ型干擾素和NF-κB反應以引發(fā)保護性抗病毒免疫[40-41]。

STING是內質網(endoplasmic reticulum,ER)上的一種蛋白質,靜息狀態(tài)下,STING與ER上的基質互作分子1(stromal interaction molecule 1,STIM1)結合,使STING保留于ER中。當STING與cGAMP結合后會破壞STING和STIM1之間的相互作用,從而啟動STING從ER易位到高爾基體內,并在那募集并磷酸化TBK1和IκB激酶ε(IκB kinase ε,IKKε)[42]。與cGAMP結合還會觸發(fā)STING的C端尾部(C-terminal tail,CTT)的釋放和STING二聚體的聚合,釋放的CTT募集TBK1并由反式自磷酸化的STING二聚體激活,活化的TBK1磷酸化STING CTT中的Ser殘基,進一步募集IRF3。募集的IRF3被TBK1磷酸化,然后二聚化并易位到細胞核中以促進Ⅰ型IFN及下游ISGs表達[43-45]。此外,cGAS-STING通路還能促進NF-κB的轉錄以及招募STAT6等途徑抑制病毒復制[42]。

2.2 PRV感染后對cGAS受體信號轉導的影響近年來,cGAS-STING信號通路成為dsDNA病毒研究中的熱點領域。早期研究中,XIE等[46]發(fā)現(xiàn)存在于ER中的豬STING過表達可激活IRF3和NF-κB并誘導IFN-β的產生,而敲除STING后顯著抑制了IFN-β啟動子活化和IFN-β mRNA的轉錄,表明STING是豬先天免疫信號傳導的重要調節(jié)因子,在抗病毒過程中可能起著重要作用。隨后,WANG等[47]對豬cGAS進行了分子克隆和功能鑒定,證明了cGAS受體可被PRV激活,引起STING和IRF3蛋白水平變化并促進了IFN-β的表達。該實驗室后來還發(fā)現(xiàn),在PRV感染激活cGAS-STING-TBK1-IRF3信號軸后,通過該免疫通路及其干擾素-α受體-1可調節(jié)豬干擾素誘導的跨膜蛋白1(porcine interferon-induced transmembrane protein 1,pIFITM1,該蛋白由ISG編碼形成)的表達,受上調的pIFITM1限制PRV進入,其機制是通過調節(jié)細胞膜的流動性,并在病毒膜與細胞膜融合前干擾病毒復制等方式實現(xiàn)抗病毒功能[48]。同時,該團隊研究表明,通過溴結構域蛋白4(bromodomain-containing protein 4,BRD4)和ADP-核糖聚合酶1[poly (ADP-ribose) polymerase 1,PARP1]抑制誘導的DDR能激活cGAS-STING信號通路并抑制PRV的附著。BRD4、PARP1的功能是與組蛋白一同參與DNA損傷后的修復過程,BRD4參與表觀遺傳及染色質重組過程,也能調節(jié)某些病毒基因轉錄促進病毒感染,PARP1則主要參與單鏈斷裂修復。在機制上,抑制BRD4和PARP1后誘導的DDR導致dsDNA釋放到細胞質中,引起cGAS與dsDNA結合并激活了cGAS-STING-TB-K1-IRF3信號軸,從而引起上述一系列免疫反應的產生,并且認為pIFITM1的上調可能與抑制BRD4所引起的IFN表達有關[49-50]。這與ROMERO等[30]發(fā)現(xiàn)病毒通過激活DDR-NF-κB非典型途徑可實現(xiàn)免疫逃逸機制不同,可能是病毒利用機體非典型DDR-NF-κB途徑實現(xiàn)早期的入侵感染,但隨著病毒復制引起機體的抗病毒途徑激活,從不同途徑引起免疫逃逸和抗病毒機制的差異。隨后GUO等[51]發(fā)現(xiàn)抑制組蛋白脫乙酰酶1(histone deacetylase 1,HDAC1)能以相同作用機制抑制PRV感染,進一步完善了通過DDR激活cGAS信號通路的分子機制,同時也為蛋白/酶抑制劑治療PRV提供一定思路和見解,但PRV感染后機體如何抑制BRD4、PARP1引起DDR還需進一步探索。

此外,某些RNA解旋酶也可參與宿主免疫反應,如DDX1、DDX21和DHX36等與細胞質中的接頭蛋白TRIF形成復合物以控制IFN反應[52]。近期有研究發(fā)現(xiàn)另一種RNA解旋酶DDX56在PRV感染后可靶向cGAS,與其相互作用并促進cGAS表達,以及促進IRF3磷酸化和細胞核易位,從而增強cGAS-STING誘導的IFN-β的產生以抵抗PRV入侵感染[53],為研究抗病毒治療藥物提供了新的潛在靶點。

相反,PRV也通過多種途徑抑制cGAS-STING信號通路來逃避宿主的天然免疫。外核苷酸焦磷酸酶磷酸二酯酶1(exonucleotide pyrophosphatase phosphodiesterase1,ENPP1)被鑒定為cGAMP的水解酶,重組ENPP1可有效水解2′3′-cGAMP,從而調節(jié)cGAMP的穩(wěn)態(tài)。近期一項研究發(fā)現(xiàn),ENPP1過表達后可經過度水解cGAMP、抑制IRF3磷酸化和減少IFN-β分泌而導致PRV感染增強,但還不確定PRV與ENPP1間的相互作用關系[54]。隨后,BO等[55]為探索PRV與cGAS-STING間的關系,篩選了50個PRV ORF,并首次證明PRV UL13通過磷酸化IRF3并破壞IRF3與IRF3響應啟動子的結合來有效抑制cGAS-STING介導的IFN-β的產生,以及抑制下游ISG的表達,但并未對UL13與cGAS-STING之間的關系作出解釋。之后有學者證明了UL13可與STING的CDN結構域相互作用,并募集E3泛素蛋白連接酶(E3 ubiquitin protein ligase,RNF5)以促進K27-/K29連接的泛素化和STING的降解,從而破壞STING的正常生理功能[56]。在LU等[57]的報道中,PRV gE可以通過靶向降解CREB結合蛋白(CREB-binding protein,CBP)來中斷IRF3和CBP的結合,從而對cGAS-STING介導的IFN-β表達產生影響,BO等[55]所發(fā)現(xiàn)的UL13則不會影響IRF3與CBP的結合。以及LIU等[58]發(fā)現(xiàn)PRV UL24通過泛素蛋白酶體途徑降解IRF7拮抗cGAS-STING介導的抗病毒反應。此外,病毒還可通過宿主熱休克蛋白27(heat shock protein 27,HSP27)將cGAS泛素化后并使其降解,促進PRV感染[59],這可能是由病毒某種蛋白與HSP27相互作用后所引起。綜上,PRV可通過多種途徑影響cGAS-STING通路介導的抗病毒反應。

3 RLRs受體信號通路

3.1 RLRs受體信號轉導的分子機制RLRs是主要位于細胞質中的一類RNA識別受體,包括RIG-I、黑素瘤分化相關基因蛋白5(melanoma differentiation-associated gene 5,MDA5)、laboratory of genetics and physiology 2(LGP2),3者的中央解旋酶結構域和羧基末端結構域協(xié)同檢測病原體RNA。RIG-I和MDA5還具有2個氨基末端胱天蛋白酶募集域蛋白(caspase recruitment domain-containingprotein,CARDs)以介導下游信號轉導,LGP2無該結構域,但被認為具有調節(jié)RIG-I和MDA5信號傳導的功能[60]。RLRs主要識別RNA病毒,但也以識別一些dsDNA病毒,這與dsDNA病毒的正負鏈在轉錄過程中都可產生dsRNA中間體有關[61]。

受到病原體刺激后,引起RIG-I/MDA5的構象和CARD結構域多聚化改變,這使RIG-I/MDA5的CARD結構域與下游線粒體抗病毒信號蛋白(mitochondrial antiviral signaling proteins,MAVS)相互作用并招募MAVS[62]。所募集的MAVS激活TRAF、TBK1、IKK等信號蛋白分子,并引起下游IRF3/IRF7、NF-κB等轉錄因子的激活和核易位,最終引起Ⅰ型干擾素和促炎細胞因子的分泌以參與機體的抗病毒反應[61]。

3.2 PRV感染后對RLRs受體信號轉導的影響早期研究表明,DNA病毒復制過程中所產生的RNA和病毒感染過程中來源于宿主產生的RNA可啟動RLRs介導的信號通路[63],證明RLRs介導的抗病毒先天免疫反應也可能在防御DNA病毒感染方面發(fā)揮重要作用。近期,研究發(fā)現(xiàn)PRV感染后可對RLRs介導的信號通路產生不同的影響。CHEN等[64]發(fā)現(xiàn),ISG家族的寡腺苷酸合成酶樣蛋白(oligonucleotide synthase-like protein synthe-tase,OASL)可促進RIG-I介導的IFN表達以及ISG誘導來抑制PRV增殖,但PRV的UL24也會損害RIG-I信號傳導,從而抑制IFN和ISG的轉錄以及降低RIG-I誘導的內源性OASL表達,拮抗OASL抗病毒作用。同時,OASL還可與cGAS結合并抑制cGAMP合成,在DNA病毒感染期間作為cGAS-STING信號通路的負調節(jié)因子來限制Ⅰ型IFN反應,這可能是機體維持細胞自身穩(wěn)態(tài)的一種重要機制[65]。此外,ZHAO等[66]研究表明,PRV UL13通過抑制轉錄因子NF-κB的活化來抑制RIG-I和MDA5的表達,從而逃避RLRs介導的抗病毒免疫反應。以及PRV UL13和UL24可抑制抗病毒因子鋅指CCHC型含蛋白3(zinc refers to CCHC type protein-containing 3,ZCCHC3)的表達,干擾ZCCHC3與RIG-I間的相互作用,從而降低下游干擾素的分泌[67]。

4 NOD樣受體信號通路

NLRs家族包含20多個成員,如NOD、NOD樣受體蛋白1/3(NOD-like receptor protein 1/3,NLRP1/3)、NOD樣受體C4/C5(NOD-like receptors C4/C5,NLRC4/5)、IFI16等,以及HIN-200家族的成員黑色素瘤缺乏因子2(absent in melanoma 2,AIM2),在識別內源性或外源性PAMPs/DAMPs細胞內損傷相關分子模式(danger associated molecular patterns)后激活相應骨架蛋白組裝形成炎癥小體。炎癥小體在感受到來自病原菌的信號分子后,通過激活炎癥性含半胱氨酸的胱天蛋白酶-1(cysteinyl aspartate specific proteinase-1,Caspase-1)并將細胞因子前體切割成成熟的細胞因子,進而導致白介素(IL-1β和IL-18)等炎癥因子的成熟和分泌以及細胞焦亡的發(fā)生[68]。其中,NLRP3是表征性最好的炎癥小體之一,也是近年來研究最多的一種炎癥小體復合物,由核心蛋白NLRP3和含有半胱天冬酶募集結構域的銜接蛋白凋亡相關斑點樣分子組成,這兩者都是激活pro-Caspase-1以產生2個主要效應物IL-1β和IL-18所必需的[69]。

炎癥是一把雙刃劍,在新陳代謝中起著至關重要的作用。輕微的炎癥反應可以在一定程度上保護身體,有助于修復受損組織和穩(wěn)態(tài)重建。然而,過度的炎癥可能會形成“細胞因子風暴”,導致組織損傷。SUN等[70]發(fā)現(xiàn),PRV感染小鼠后激活NLRP3并在大腦內形成“細胞因子風暴”和焦亡,這也成為加速小鼠死亡的主要原因。而細胞內NLRP3過度激活可能與病毒感染后引起ATP的釋放有關,ATP作為DAMPs促進了NLRP3炎癥小體的活化并增強了PRV在小鼠急性感染期間的致病性[71]。但PRV與NOD樣受體信號通路間的分子機制還需進一步探索。

5 C型凝集素受體

C型凝集素受體(C-type lectin receptor,CLRs)是位于細胞表面C型凝集素的統(tǒng)稱,根據結構域的不同分為經典C型凝集素受體與非經典C型凝集素受體/C型凝集素樣受體。大多數(shù)的CLRs包含1個或多個碳水化合物識別域或C型凝集素樣識別域,經典C型凝集素主要與識別碳水化合物配體有關,非經典C型凝集素參與識別非碳水化合物配體如蛋白質、脂類等,但也可通過某些途徑參與碳水化合物識別。CLRs具有與TLRs相類似的生物學功能,在識別抗原、參與調節(jié)機體先天免疫和維持自身穩(wěn)態(tài)等方面起重要作用[72]。DENAEGHEL等[73]研究表明,PRV感染可導致NK細胞C型凝集素樣受體NKG2D的配體pULBP1和另一種潛在的NKG2D配體pMIC2的快速和漸進性下調,引起NKG2D與感染細胞表面的結合減少,從而抑制NK細胞活性,使PRV實現(xiàn)免疫逃逸,但PRV如何引起NKG2D配體減少的作用機制還有待研究。

6 受體酪氨酸激酶

受體酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinase,RTKs)是一種既可充當受體又具有酶的生物學功能的跨膜蛋白,屬于酪氨酸激酶的一個亞類,包含20個亞科58種RTK。由細胞外配體結合域、跨膜螺旋區(qū)、細胞內酪氨酸激酶結構域(tyrosine kinase domain,TKD)和一系列酪氨酸殘基組成,與配體結合后RTK發(fā)生磷酸化并激活下游多條信號通路,如MAPK、磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(phosphoinositide 3-kinase/protein kinase B,PI3-K/Akt)信號通路等。這些通路參與細胞的存活、增殖、凋亡、分化和新陳代謝等生理過程[74]。

CHANG等[75]早期研究表明,PRV感染后可激活PI3-K/Akt信號通路,而PRV Us3蛋白可誘導該通路的抗凋亡相關因子表達增加,如Akt、PDK-1等,從而抑制PRV感染后的宿主細胞凋亡。隨后,該實驗室以小鼠TG細胞為研究模型,發(fā)現(xiàn)PRV感染TG細胞后也可激活細胞內的PI3-K/Akt信號通路,而在阻斷該通路后TG細胞出現(xiàn)明顯的細胞凋亡現(xiàn)象,表明PRV可通過調控該通路抑制細胞凋亡,與CHANG等[76]的研究一致。ESTEVES等[77]發(fā)現(xiàn),PRV的Us3蛋白可在感染神經元細胞早期激活Akt-mToRC1信號通路,促進病毒在軸突局部的翻譯并增強PRV核衣殼在軸突內的有效逆行運輸,同時截斷軸突和遠端細胞體間的通信,進一步揭示了PRV的潛伏機制。因此,PI3-K/Akt信號通路可成為治療PRV的潛在靶標,如FANG等[78]發(fā)現(xiàn)對苯二酚可通過刺激與PI3K-AKT信號通路相關的基因,增加AKT mRNA的產生并激活N2a細胞中的AKT磷酸化,引起TNF-α增加抑制病毒復制,為研發(fā)抗PRV藥物提供了一定的思路及依據。盡管PRV感染后可激活PI3-K/Akt信號通路以及RTK作為該信號通路的上游受體已得到多項研究的證實,但PRV感染后通過何種受體與配體結合以激活下游PI3K途徑還有待確定,未來可進一步研究該通路受體與PRV間的關系,為抗病毒藥物的潛在靶點提供更多依據。

7 小結

綜上所述,當PRV入侵感染后機體可通過TLRs、cGAS、RLRs、NLRs、CLRs等PRRs激活下游信號通路防止病毒入侵,同時PRV還可通過信號通路對細胞天然免疫進行調控,使得PRV可從多種途徑逃避機體的天然免疫。通過對這些信號通路的研究可以更加深入了解病毒的致病機制和機體的抗病毒機制,同時揭示了PRV潛伏感染的原因,這將對PRV的靶向治療和預防提供更多可行性方案。

病毒感染后所激活的信號通路轉導機制錯綜復雜,不同通路之間相互聯(lián)系、互相影響,所以信號通路間的橫向和縱向研究都具有很大的探索空間。本實驗室前期已對PRV感染TG細胞后PI3K/Akt和NF-κB通路做了一定研究,后續(xù)將對PRV感染后引起干擾素變化的相關信號通路進行探索,以期與廣大科研工作者們一同對PRV感染機制及潛伏機制不斷進行補充完善。