mBio揭示宿主抵御病毒新策略：A20通過負(fù)調(diào)控PANoptosis抑制PDCoV釋放

豬δ冠狀病毒（PDCoV）是一種新發(fā)腸道冠狀病毒，主要導(dǎo)致新生仔豬嚴(yán)重腹瀉、嘔吐、脫水和死亡，對全球養(yǎng)豬業(yè)帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失。PDCoV能跨種屬感染鼠、牛、雞等物種，給公共衛(wèi)生安全帶來潛在的威脅。因此，闡明PDCoV感染與致病機(jī)制，對PDCoV防控至關(guān)重要。

程序性細(xì)胞死亡是宿主抵御病毒感染的有效策略。PANoptosis是一種新發(fā)現(xiàn)的炎性細(xì)胞死亡模式，同時整合了凋亡、焦亡和壞死性凋亡的特征，其核心機(jī)制是PANoptosome復(fù)合物的動態(tài)組裝。A20是一種經(jīng)典的泛素編輯酶，通過其去泛素化活性負(fù)調(diào)控程序性細(xì)胞死亡。但A20是否參與病毒感染誘導(dǎo)的PANoptosis調(diào)控，以及在抵御PDCoV釋放中的作用，仍有待系統(tǒng)闡明。

近日，江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院獸醫(yī)所李彬研究員團(tuán)隊(duì)在PDCoV致病機(jī)制研究方面取得重要進(jìn)展，研究成果以題為“A20 restricted PDCoV release through negative regulation of PANoptosis”在線發(fā)表于國際期刊《mBio》。該研究首次系統(tǒng)闡明了A20通過去泛素化RIPK3負(fù)調(diào)控PANoptosis，進(jìn)而限制PDCoV釋放，揭示了病毒釋放依賴于PANoptosis晚期介導(dǎo)的質(zhì)膜破裂而非直接孔道穿出的分子機(jī)制。

研究團(tuán)隊(duì)首先證實(shí)，PDCoV感染豬腸上皮細(xì)胞（IPEC-J2）可同時激活GSDMD切割、Caspase-3活化和MLKL磷酸化，且RIPK3與Caspase-8、ASC、ZBP1形成復(fù)合物，表明PDCoV誘導(dǎo)典型的PANoptosis。在仔豬感染模型中，小腸上皮細(xì)胞同樣檢測到PANoptosis標(biāo)志物的表達(dá)及PANoptosome組分的共定位，證實(shí)該過程在體內(nèi)外保守存在。

研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，A20缺失導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)病毒蛋白水平降低而上清中病毒蛋白水平升高，A20過表達(dá)則呈現(xiàn)相反趨勢，而總病毒產(chǎn)量無顯著差異，表明A20不影響病毒復(fù)制效率，而是改變病毒釋放途徑。動力學(xué)分析顯示，病毒釋放與細(xì)胞膜破裂時間高度吻合，A20缺失加速細(xì)胞膜破裂過程，促進(jìn)病毒釋放。值得注意的是，GSDMD-N寡聚化形成的孔道直徑約10–20 nm，而PDCoV病毒粒子直徑約58–70 nm，遠(yuǎn)超出孔道通透極限。利用甘露醇構(gòu)建高滲環(huán)境對抗膜破裂，可顯著抑制病毒釋放，而GSDMD/MLKL雙靶點(diǎn)抑制劑NSA處理僅產(chǎn)生部分抑制效應(yīng)，證實(shí)PDCoV釋放主要依賴于PANoptosis晚期介導(dǎo)的質(zhì)膜破裂，而非直接通過膜孔道穿出。

綜上所述，該研究首次系統(tǒng)闡明了A20通過去泛素化RIPK3負(fù)調(diào)控PANoptosis、限制PDCoV釋放的分子機(jī)制，揭示了病毒釋放依賴于PANoptosis晚期介導(dǎo)的質(zhì)膜破裂而非直接孔道穿出。研究成果不僅深化了對腸道冠狀病毒致病機(jī)理的理解，更為靶向細(xì)胞死亡通路的抗病毒干預(yù)策略提供了重要的理論基礎(chǔ)和潛在靶點(diǎn)。

江蘇農(nóng)科院獸醫(yī)所動物腹瀉病防控創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)盧春雨博士研究生為論文第一作者，李彬研究員和李基棕研究員為論文共同通訊作者。該研究得到了十四五國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。

文章鏈接：https://journals.asm.org/doi/10.1128/mbio.00081-26

編輯：吃一口小貓