近日,中国农业科学院上海兽医研究所猪病毒性繁殖障碍疫病防控技术团队揭示干扰素诱导的跨膜蛋白(IFITM)是猪流行性腹泻病毒(PEDV)入侵宿主细胞的关键因子,为开发针对PEDV的新型抗病毒策略提供了潜在的分子靶点。相关研究成果发表在《Journal of Virology》上。
猪流行性腹泻病毒(PEDV)是一种高度传染性的α冠状病毒,可引发猪群的急性肠道疾病,临床表现为严重腹泻、脱水和在新生仔猪中高达100%的死亡率,对全球养猪业造成重大经济损失。宿主因子在PEDV感染中的作用尚不清楚,因此,阐明PEDV感染的分子机制,对有效防控该病毒对养猪产业的影响至关重要。
该研究利用全基因组CRISPR/Cas9筛选技术,发现人源干扰素诱导的跨膜蛋白3(IFITM3)的内源性表达可促进PEDV入侵和复制。在Huh7细胞中沉默或敲除内源性IFITM3显著抑制了PEDV的入侵,而回补IFITM3仅能部分恢复细胞对PEDV的易感性。在Huh7.5细胞中,过表达人源IFITM3或IFITM2显著增加了PEDV的入侵和复制。
该研究进一步阐明了IFITM家族成员在PEDV入侵过程中的作用,重点关注了人源与猪源IFITM蛋白之间的差异性。研究发现,在LLC-PK1细胞中过表达猪源IFITM1显著增强了PEDV的感染能力,而过表达猪源IFITM2/3对PEDV感染并无显著影响。此外,截短猪源IFITM2/3 C端15个氨基酸可促进病毒入侵。免疫共沉淀分析显示,所有IFITMs成员均与PEDV S1蛋白发生互作,表明其在病毒入侵过程中发挥直接作用。猪源IFITM1与PEDV的S蛋白在细胞核周区域存在明显的共定位现象,并在猪小肠类器官中增强了PEDV的感染能力。综上,本研究揭示了IFITM家族蛋白在PEDV入侵中的关键作用,为开发针对PEDV的新型防控策略提供了潜在靶点。
通过全基因组CRISPR/Cas9筛选技术确定PEDV感染的关键宿主因子
中国农业科学院上海兽医研究所博士研究生吕丽蕾为论文第一作者,上海兽医研究所刘长龙研究员为论文通讯作者。该研究得到国家重点研发计划、上海市浦江人才计划、中央级公益性科研院所基本科研业务费专项以及中国农业科学院科技创新工程等项目资助。