PCBP2通过MAVS信号通路抑制抗病毒天然免疫促进发热伴血小板减少综合征病毒复制的作用机制

《Virus Research》:PCBP2 Inhibits Antiviral Innate Immune Responses via the MAVS-Mediated Signaling Pathway in Severe Fever with Thrombocytopenia Syndrome

【字体: 时间:2026年02月05日 来源:Virus Research 2.7

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  本研究针对发热伴血小板减少综合征(SFTS)缺乏有效治疗手段的临床困境,首次揭示RNA结合蛋白PCBP2通过促进MAVS的K48连接多聚泛素化降解,负向调控RLR信号通路的关键机制。研究人员通过单细胞测序、基因敲除/过表达等技术证实PCBP2下调可增强Ⅰ型干扰素应答并抑制病毒复制,为宿主靶向治疗提供了新策略。

  
在东亚地区,一种名为发热伴血小板减少综合征(SFTS)的蜱媒传染病正持续威胁公共健康。这种由新布尼亚病毒(Dabie bandavirus, DBV)引发的疾病死亡率高达6%-30%,患者会出现血小板减少、多器官衰竭等严重症状。更棘手的是,目前既没有获批的疫苗,也缺乏特效抗病毒药物。临床观察发现,病毒载量是决定病情严重程度的关键因素——高病毒载量患者的死亡率显著增加,就连广谱抗病毒药法匹拉韦对这类患者也收效甚微。这提示我们,病毒可能具有特殊的免疫逃逸机制,但具体机制至今成谜。
多聚胞嘧啶结合蛋白2(PCBP2)是一种多功能RNA结合蛋白,既往研究显示它既能调控基因转录后表达,又参与天然免疫调节。在其他病毒感染者中,PCBP2被证实能够负向调控抗病毒信号通路。那么,在DBV感染过程中,PCBP2是否也会"助纣为虐"?这个问题成为了南京医科大学研究团队关注的焦点。近日发表在《Virus Research》上的这项研究,首次系统揭示了PCBP2在SFTS发病中的双重角色:既是病毒复制的"帮凶",又是宿主免疫的"刹车"。
研究人员首先通过单细胞转录组分析发现,SFTS患者外周血单个核细胞中PCBP2表达显著下调,且表达水平与疾病严重程度呈负相关。为了验证这一现象,团队构建了IFNAR-/-小鼠模型(该模型因缺失Ⅰ型干扰素信号通路而对DBV易感),发现病毒感染后小鼠外周血和组织中的PCBP2表达随病毒载量升高而逐步下降。在THP-1细胞系中,DBV感染24小时后PCBP2蛋白水平也明显降低。
那么PCBP2的下调对病毒复制有何影响?研究人员通过慢病毒敲降和质粒过表达技术调控PCBP2表达水平,发现了一个有趣的现象:敲降PCBP2能显著增强干扰素β(IFN-β)及其下游效应分子ISG12a、G1P3的表达,而过表达PCBP2则产生相反效果。进一步机制研究表明,PCBP2能够直接与线粒体抗病毒信号蛋白(MAVS)结合,促进其发生K48连接的多聚泛素化修饰,进而被蛋白酶体降解。这条MAVS-TBK1-IRF3信号轴正是抗病毒天然免疫的核心通路,其被抑制自然为病毒复制创造了有利条件。
功能实验证实了这一推测:PCBP2敲降使病毒滴度下降约60%,而过表达则使病毒复制增强1.5倍。这些变化与细胞活性无关,说明PCBP2确实是通过调控免疫信号通路而非影响细胞状态来左右病毒复制。
该研究创新性地描绘了PCBP2在DBV感染中的动态调控网络:感染初期,基础水平的PCBP2通过抑制MAVS信号为病毒复制打开"绿灯";随着感染进展,宿主通过下调PCBP2试图重启抗病毒应答,但这种补偿性反应在重症患者中往往为时已晚。这一发现不仅解释了PCBP2表达与病情严重度之间的负相关关系,更揭示了病毒与宿主在免疫调控层面的激烈博弈。
关键技术方法包括:对30例中度和30例重症SFTS患者外周血进行单细胞转录组分析;建立IFNAR-/-小鼠感染模型观察病毒载量与PCBP2表达动态;通过慢病毒介导的基因敲降和质粒过表达技术在THP-1细胞中调控PCBP2表达;采用免疫共沉淀和泛素化分析验证PCBP2与MAVS的相互作用及修饰方式。
研究结果方面:
3.1 PCBP2在SFTS患者PBMCs中表达下调且与疾病严重程度相关
通过单细胞转录组分析发现,SFTS患者外周血细胞中PCBP2 mRNA表达普遍降低,严重患者尤为明显。qRT-PCR和Western blot验证PCBP2在mRNA和蛋白水平的表达均显著下调,且低表达患者预后更差。
3.2 DBV感染在体内外模型中均下调PCBP2表达
IFNAR-/-小鼠感染实验显示,PCBP2表达随感染时间延长而逐渐下降,且高剂量感染组下调更显著。组织免疫组化证实肝、脾等靶器官中PCBP2蛋白表达减少。THP-1细胞感染模型表明,PCBP2在感染24小时后开始显著下调。
3.3 PCBP2负调控RLR介导的抗病毒信号通路
基因操作实验表明,PCBP2过表达抑制DBV诱导的IFN-β、ISG12a和G1P3表达,而敲降PCBP2产生相反效果。Western blot显示PCBP2负调控MAVS-TBK1-IRF3信号轴活化,但不影响上游受体RIG-I表达。功能上,PCBP2促进病毒复制,其敲降使病毒滴度降低而过表达增强病毒复制。
3.4 PCBP2靶向MAVS并诱导其降解
免疫共沉淀和免疫荧光证实PCBP2与MAVS存在直接相互作用和胞质共定位。蛋白酶体抑制剂MG132处理可逆转PCBP2过表达引起的MAVS降解。泛素化分析显示PCBP2促进MAVS的K48连接多聚泛素化,这是蛋白质降解的标志性修饰。
这项研究首次阐明PCBP2通过促进MAVS泛素化降解来抑制抗病毒免疫的新机制,为理解DBV免疫逃逸策略提供了全新视角。值得注意的是,PCBP2在感染过程中的动态变化反映了病毒与宿主免疫系统的复杂博弈:病毒可能利用PCBP2的免疫抑制功能建立早期感染,而宿主则通过下调PCBP2试图挽回败局。这种精细调控既体现了宿主对抗病毒的智慧,也暴露了病毒利用宿主因子实现免疫逃逸的"阴谋"。
从转化医学角度看,该研究为SFTS治疗提供了新思路。针对PCBP2的宿主靶向治疗可能成为传统抗病毒药物的有效补充,特别是对于高病毒载量的重症患者。此外,监测PCBP2表达水平或许可作为评估病情和预后的生物标志物。尽管该研究还存在一些局限,如PCBP2下调的具体上游机制尚未完全阐明,但无疑为这个死亡率居高不下的传染病领域注入了新的希望。
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