《Current Research in Microbial Sciences》：The lncRNA GAS5-encoded micropeptide facilitates influenza virus replication through modulation of the Wnt/β-catenin signaling pathway
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本研究揭示了长链非编码RNA GAS5在甲型流感病毒（IAV）感染中的新功能。研究人员发现，IAV感染可诱导GAS5表达上调，而GAS5编码的一个新型50个氨基酸的微肽GAS5-P50是促进病毒复制的关键因子。机制上，GAS5-P50通过与其新发现的相互作用蛋白NOTUM结合，解除NOTUM对Wnt/β-catenin信号通路的抑制，从而创造有利于病毒复制的细胞内环境。该研究不仅首次报道了GAS5-encoded micropeptide在病毒感染的作用，也为抗流感病毒治疗提供了新的潜在靶点。
流感病毒，特别是甲型流感病毒（IAV），因其高突变率和抗原漂移能力，持续对全球公共卫生构成严重威胁。尽管疫苗和抗病毒药物取得进展，但病毒快速进化带来的挑战促使科学家不断探索新的宿主因子作为抗病毒治疗靶点。在这一背景下，长链非编码RNA（lncRNA）作为基因表达关键调控分子的角色日益受到关注，但其在IAV感染中的具体功能机制仍有待深入解析。
福建农林大学动物科学学院的研究团队在《Current Research in Microbial Sciences》上发表的研究，聚焦于一个已知的lncRNA——GAS5。研究人员通过RNA测序（RNA-seq）分析发现，IAV感染可显著上调GAS5的表达，且这种上调可由I型和III型干扰素以及IL-6信号通路介导。更为有趣的是，他们发现GAS5并非传统认知中的“非编码”RNA，而是包含一个能够编码功能性微肽的小开放阅读框（sORF）。
为开展此项研究，研究人员应用了几项关键技术：RNA-seq和核糖体图谱分析（Ribo-seq）用于转录组和翻译组分析；基因过表达和敲低技术（包括siRNA和shRNA）用于功能研究；免疫共沉淀-质谱联用（Co-IP/MS）用于蛋白质相互作用鉴定；分子对接分析预测蛋白-蛋白相互作用；体外合成肽段和体内动物模型验证功能活性。
3.1. GAS5在IAV感染期间显著上调
RNA-seq分析显示，IAV感染后GAS5表达显著增加。RT-qPCR验证表明，多种IAV毒株（H1N1、H9N2）以及塞内卡病毒（SeV）和伪狂犬病毒（PRV）感染均能时间依赖性地上调GAS5表达，表明这是一种广泛的宿主抗病毒反应。
3.2. I型和III型干扰素以及IL-6信号介导GAS5上调
研究表明，poly(I:C)、IFN-β和IFN-λ1处理均可诱导GAS5表达。敲低I型干扰素受体（IFNAR1）或III型干扰素受体（IFNLR1）可减弱IAV诱导的GAS5上调。LPS和IL-6也能上调GAS5，且敲低IL-6受体（gp130）同样抑制IAV诱导的GAS5表达。
3.3. GAS5促进流感病毒复制
功能实验表明，敲低GAS5可降低病毒NP蛋白表达和病毒滴度，而过表达GAS5则促进病毒复制，证实GAS5具有前病毒（proviral）功能。
3.4. GAS5编码一种微肽
Ribo-seq和RNA-seq整合分析发现GAS5具有翻译活性，其sORF编码一个50个氨基酸的微肽（命名为GAS5-P50）。通过GFP报告系统、质谱分析和特异性抗体验证，确认GAS5-P50能够在细胞内表达。
3.5. GAS5依赖GAS5-P50支持IAV复制
过表达GAS5-P50可促进IAV复制，增强病毒吸附和内化。引人注目的是，在GAS5中引入移码突变破坏GAS5-P50编码序列后，GAS5促进病毒复制的功能完全丧失，证明GAS5的功能依赖于其编码的微肽。
3.6. 合成GAS5-P50在体外和体内均促进IAV复制
合成GAS5-P50处理可促进IAV在细胞中的复制。在小鼠模型中，GAS5-P50处理加剧了IAV感染引起的体重下降和死亡率，增加了肺组织病毒载量和病理损伤，且对H1N1和H3N2病毒均显示类似效果。
3.7. GAS5-P50通过与NOTUM相互作用促进Wnt/β-catenin信号
机制上，研究人员发现GAS5-P50与Wnt信号通路负调控因子NOTUM相互作用。GAS5-P50通过拮抗NOTUM的活性，增强β-catenin稳定性和Wnt靶基因（AXIN2、LEF1）表达。激活Wnt信号促进病毒复制，而抑制Wnt信号则产生相反效果。
该研究结论部分强调，GAS5作为宿主因子在IAV感染中被上调，并通过其编码的微肽GAS5-P50发挥前病毒功能。GAS5-P50通过结合并拮抗NOTUM，解除其对Wnt/β-catenin信号通路的抑制，从而促进IAV复制。这一发现不仅揭示了lncRNA编码微肽在病毒-宿主相互作用中的新功能，扩展了对非编码RNA编码潜力的认知，也为开发靶向GAS5-P50/NOTUM相互作用的抗流感病毒策略提供了理论依据。研究首次将GAS5、其编码的微肽、Wnt信号通路和流感病毒复制联系起来，为理解宿主因子调控病毒感染的分子机制提供了新的视角。
