发热伴血小板减少综合征病毒非结构蛋白NSs抑制天然免疫及促进病毒增殖机制的研究

【摘要】发热伴血小板减少综合征病毒(SevereFeverwithThrombocytopeniaSyndromeVirus,SFTSV)是近年由我国科学家分离发现的一株新病毒,属于布尼亚病毒科白蛉病毒属。SFTSV感染人体可引起一类急性传染性疾病,患者表现为发热伴血小板和白细胞减少,重症病例出现多脏器衰竭,临床称之为发热伴血小板减少综合征(SevereFeverwithThrombocytopeniaSyndrome,SFTS),其病死率约10%,对公共健康安全构成重要威胁。然而,目前对SFTSV致病机制的认识仍属空白,亟需研究阐明。既往有关布尼亚病毒的研究发现,病毒非结构蛋白NSs(nonstructuralSsegment,NSs)可抑制宿主细胞IFN-β天然抗病毒反应,是病毒的重要毒力因子。有关SFTSV非结构蛋白的前期研究也证实,NSs蛋白具有抑制IRF3启动子活性和NF-κB信号通路活性的功能,但具体机制尚未明确。据此,本研究旨在探讨SFTSV非结构蛋白NSs调控宿主细胞天然免疫反应的具体机制以及是否具有其他生物学功能。我们发现：SFTSV非结构蛋白NSs可在转染细胞及感染细胞内形成包涵体结构(Inclusionbodies,IBs),随着转染或感染时间延长,细胞内IBs结构数量逐渐减少,IBs结构直径逐渐变大；同时,NSs蛋白可与宿主细胞IFNs反应通路中重要蛋白激酶TBK1相互作用,并将TBK1捕获进IBs结构,而且NSs可间接与IKK复合物的另两个蛋白分子IKKε和IRF3发生相互作用,并同样将其捕获进IBs结构；另外,NSs蛋白可以将流感病毒感染激活的磷酸化IRF3(p-IRF3)捕获到IBs结构内,阻碍p-IRF3入核调控IFNs基因转录,从而在IFNs反应的下游通路阻断宿主细胞的天然免疫反应。我们还发现：NSs蛋白可以与自身相互作用,这可能是NSs蛋白形成IBs结构的重要生物学基础：NSs蛋白可以与病毒核蛋白NP以及病毒RNA具有相互作用；HeLa细胞内外源性表达NSs蛋白,可促进病毒在细胞内的增殖；利用亲脂性染料NileRed,观察到细胞内脂滴小体与NSs蛋白形成的IBs结构存在空间共定位；利用脂质代谢抑制剂抑制细胞内脂质合成,可以降低SFTSV感染细胞内IBs数量,降低细胞内病毒M和S基因水平；同时,病毒RNA复制的中间体dsRNA与NSs蛋白形成的IBs结构也存在空间共定位,从而提示细胞脂质代谢与SFTSV增殖有关,而且NSs可能作为脚手架蛋白,其形成的包涵体结构可能作为病毒复制工厂为病毒的复制提供场所。本研究揭示了病毒实现免疫逃逸的一种新机制,即病毒利用NSs蛋白形成的包涵体结构雪藏宿主细胞内IFNs反应通路中3个重要蛋白分子TBK1、IKKε和IRF3,直接导致p-IRF3不能入核,阻碍IFNs的产生,实现病毒的免疫逃逸。本研究还证实,SFTSV增殖与细胞内脂质代谢有关,且提示NSs蛋白形成的包涵体结构可能作为病毒的复制工厂,参与病毒的增殖过程。本研究首次在分子水平探讨SFTSV的非结构蛋白NSs调控宿主天然免疫及促进细胞内增殖的机制,填补了我们对SFTSV致病机制理解认识的空白,为临床设计新型抗病毒药物提供了新思路。
【作者】吴晓东；
【导师】施毅；邢峥；张伟云；
【作者基本信息】南京大学，内科学，2014，博士
【关键词】发热伴血小板减少综合征病毒；新型布尼亚病毒；非结构蛋白；包涵体；免疫逃逸；病毒复制工厂；

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