近日,预防兽医研究所2018级博士研究生吴震在the FASEB Journal在线发表了题为《The autophagy-related degradation of MDA5 by Tembusu virus nonstructural 2B disrupts IFNβ production》(坦布苏病毒非结构蛋白2B诱导MDA5经过自噬相关途径降解从而抑制干扰素产生)的研究论文,报道了一种黄病毒抑制干扰素产生的新机制。
坦布苏病毒是造成禽类严重疾病的病原,主要引起产蛋鸭产蛋下降,给我国的养鸭业造成巨大的经济损失,但是目前坦布苏病毒突破先天性免疫并且建立感染的机制还未知。病毒感染脊椎动物之后,必须克服干扰素所介导的抗病毒反应来实现自身的复制和传播。宿主产生干扰素过程本身受很多因素调节,所以病毒可以进化出多种手段来抑制干扰素的产生。和病毒采用的其他机制相比,降解宿主蛋白是一个比较有效的方法,几乎会导致对应通路完全被抑制。随着病毒的进化,通过降解宿主抗病毒分子来抑制先天性免疫将会变成一个通用的策略。
在细胞中转染poly(I:C)可以特异性激活MDA5受体,而坦布苏病毒感染细胞可以抑制poly(I:C)诱导的干扰素,所以坦布苏病毒在感染细胞过程中可能作用于MDA5或者MDA5所在通路来逃逸先天性免疫。进一步研究发现,坦布苏病毒感染细胞可以特异性的靶向内源性MDA5并且导致其降解。使用不同种类抑制剂对坦布苏病毒降解MDA5的方式进行筛选(蛋白酶抑制剂、自噬抑制剂、凋亡抑制剂),结果显示自噬抑制剂3-MA可以部分恢复MDA5表达。在感染坦布苏病毒之前预处理3-MA,可以提高MDA5的表达,同时MDA5表达提高之后可以促进IFN通路激活,反过来抑制坦布苏病毒复制。
此外,为了探寻坦布苏病毒诱导MDA5降解的机制,鉴定诱导MDA5降解的病毒蛋白,使用复制子以及单独表达的坦布苏病毒 非结构蛋白进行筛选,结果显示非结构蛋白2B可以降解MDA5,并且这种降解是呈现剂量依赖的。双荧光素酶试验结果表明非结构蛋白2B可以抑制MDA5以及poly(I:C)诱导的干扰素的产生。机制研究表明,非结构蛋白2B和MDA5共转染细胞,在3-MA存在的情况下,可以观察到二者的结合。单独转染非结构蛋白2B可以诱导细胞产生自噬。对非结构蛋白2B负责诱导MDA5降解的区域进行筛选,结果显示删除亲水区域的非结构蛋白2B(删除氨基酸51-92位)不再诱导MDA5降解,并且删除亲水区域的非结构蛋白2B抑制干扰素产生的能力大大的减弱。综上所述,本章研究发现坦布苏病毒感染可以诱导细胞产生自噬,同时坦布苏病毒感染可以诱导MDA5进入自噬途径,从而被降解,进一步影响先天性免疫的激活。这一发现揭示了禽类抗病毒先天免疫、自噬和 坦布苏病毒 感染之间的关系。为黄病毒免疫逃逸机制研究提供了新的思路。