PRRSV对细胞受体CD163/NMHC-IIA蛋白表达的影响与调控机制

Virus-cell receptor is the key factor for porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV) infection of host cells. Our study result proving that PRRSV cell receptors CD163 and NMHC-IIA, a new cell receptor interacted with CD163, were significantly up-regulated by PRRSV infection. It is indicated that to forming efficient infection, PRRSV will regulate the cell receptor expression level when virus infection of cells. For investigating the molecular regulation mechanism, this project intends to express the PRRSV proteins Nsp1, Nsp2, Nsp11 and N, which confirmed having regulation ablity to cells; GP2a and GP4 which interacted with CD163; GP5 which interacted with NMHC-IIA in Marc-145 cells respectively, to identify the key regulation protein of PRRSV to CD163/NMHC-IIA expression, and then overexpression, RNA interference and signal pathway analysis methods will be used to find the key regulatory factors, and then the regulation signaling pathways. The research results will better illustrate the pathogenic mechanisms of PRRSV, and provide new ideas and methods for PRRS epidemic prevention and control.

细胞受体是决定猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)感染细胞关键因素。我们的研究表明，PRRSV感染的初期会明显促进细胞受体CD163及与CD163有相互作用的PRRSV新型细胞受体NMHC-IIA的表达，说明病毒感染过程中会对细胞受体表达进行调控，以进一步促进病毒的感染。为阐明PRRSV对细胞受体蛋白表达调控的分子机制，本项目拟在病毒易感细胞Marc-145中分别表达已确定对细胞具有调控功能的PRRSV Nsp1、Nsp2、Nsp11及N蛋白和与CD163结合的GP2a、GP4蛋白、与NMHC-IIA结合的GP5蛋白，明确对受体具有调控作用的关键蛋白。然后,利用超表达、RNA干扰及信号通路测定等手段获得PRRSV蛋白刺激产生的调控CD163/NMHC-IIA蛋白的关键调控因子，明确其调控信号通路。该研究成果将为更好地阐述PRRSV的致病机制提供依据，进而对疫病的防控提供新的思路和方法。

猪繁殖与呼吸综合征（PRRS）是危害全球养猪业的重大病毒性疫病。该病毒感染宿主细胞的过程是病毒与细胞受体蛋白相互作用的复杂互动过程。病毒可以通过影响细胞，使其对病毒更易感，从而更有利于病毒的增殖，同样，细胞会产生一系列反应对病毒的入侵进行抵抗。我们前期的研究结果显示，与PRRSV感染密切相关的两个病毒宿主细胞受体蛋白：清道夫受体蛋白（CD163）和II型非肌肉肌球蛋白IIA（NMHC-IIA）在病毒感染细胞过程中其在细胞内的表达水平会发生显著变化。为了明确病毒感染过程中是否是病毒蛋白的表达调控了病毒细胞受体的表达及变化，本项目开展了一系列的研究工作。研究成果总结如下：. GP5蛋白PRRSV宿主细胞内表达可显著抑制不同致病性PRRSV毒株对细胞的后续感染，通过构建稳定表达GP5蛋白的细胞系，我们发现具有促凋亡争议的GP5蛋白表达并未引起细胞凋亡和细胞活性降低，因此病毒感染降低是由其他因素引起。通过进一步测定分析，我们发现GP5蛋白表达可调控IFN-β蛋白的表达升高，利用RNAi技术敲低细胞内IFN-β蛋白水平可显著恢复病毒对细胞的感染。因此可以得出，GP5蛋白在宿主细胞内的大量表达并不利于病毒后期的复制与增殖，这与已报道的PRRSV体内感染过程中针对GP5蛋白中和抗体的产生要比针对N蛋白和Nsp2蛋白的抗体晚约2周具有一定相关性。. 同时，我们在构建GP5稳定表达细胞系过程中发现，GP5蛋白虽然没有引起细胞受体蛋白表达产生变化，但却发现GP5蛋白细胞内与NMHC-IIA蛋白具有互作关系，进一步研究发现二者的互作关系在介导病毒感染宿主细胞过程中具有重要作用，并且NMHC-IIA蛋白介导PRRSV感染的过程需要CD163蛋白的协同作用。.另外，我们研究还发现PRRSV核衣壳蛋白N在宿主细胞内表达可以促进CD163蛋白表达，增强PRRSV对宿主细胞的感染。进一步研究发现，N蛋白是通过激活了细胞内IL-6的表达调控了CD163蛋白的表达水平升高，进而造成了PRRSV对宿主细胞的感染作用增强。