Sp100A核转运通过细胞内外双重机制广谱抑制DNA病毒并靶向抑制HSV-1裂解期复制

《Virologica Sinica》:Nuclear translocation of Sp100A suppresses multiple DNA viruses and limits HSV-1 lytic replication in vivo

【字体: 时间:2026年02月07日 来源:Virologica Sinica 4

编辑推荐:

  本研究聚焦宿主限制因子Sp100A在抗DNA病毒免疫中的新机制,揭示了其通过S188位点磷酸化依赖性核转运在细胞内直接抑制HSV-1/HSV-2/VZV/腺病毒复制,并通过细胞外囊泡(EVs)介导跨细胞抗病毒防御。研究发现Sp100A在小鼠模型中显著抑制HSV-1裂解复制而不影响潜伏期建立,为广谱抗DNA病毒药物研发提供了新靶点。

  
在病毒与宿主持续博弈的漫长演化中,DNA病毒如疱疹病毒(HSV)、水痘-带状疱疹病毒(VZV)和腺病毒等,因其复杂的潜伏-再激活周期和免疫逃逸能力,至今仍是临床治疗的难点。尽管抗病毒药物不断更新,病毒快速变异和重组仍带来巨大挑战。在这一背景下,宿主自身编码的抗病毒蛋白成为探索新型治疗策略的突破口。其中,Sp100A作为早幼粒细胞白血病核体(PML NBs)的核心组分,被发现具有多重抗病毒功能,但其对抗DNA病毒的具体机制及在体内感染过程中的动态调控规律尚不清晰。
为系统解析Sp100A在抗DNA病毒免疫中的作用,中山大学医学院感染与免疫研究中心的马屹磊、李伟东等团队在《Virologica Sinica》发表研究,通过体内外多模型验证了Sp100A通过Ser188磷酸化依赖性核转运直接抑制多种DNA病毒复制,并首次揭示其通过细胞外囊泡(EVs)介导跨细胞免疫防御的新机制。研究还发现Sp100A仅靶向HSV-1裂解期而不影响潜伏期建立,为选择性抗病毒治疗提供了理论依据。
本研究整合分子克隆、病毒重组、细胞模型与动物实验等多层次技术方法。研究人员利用临床分离的HSV-2毒株、实验室标准毒株及重组腺病毒,在Sp100基因敲除(Sp100-/-)细胞、HEp-2细胞及Vero细胞中开展病毒复制抑制实验;通过细菌人工染色体(BAC)系统构建携带Sp100A及其突变体(S188A/S188D)的重组HSV-1病毒;采用超速离心分离细胞外囊泡(EVs),并通过纳米颗粒跟踪分析(NTA)和透射电镜表征囊泡特性;建立小鼠眼部HSV-1感染模型,通过表型观察、病毒载量检测及神经节离体再激活实验评估体内抗病毒效果。
Sp100A具有广谱抗DNA病毒作用
研究人员通过点突变构建了核转运缺陷型(S188A)和磷酸化模拟型(S188D)Sp100A突变体,发现在HEp-2和Sp100-/-细胞中,Sp100A对临床分离的HSV-2毒株、VZV疫苗株及携带mCherry报告基因的腺病毒均表现出显著抑制效果。关键的是,S188D突变体抗病毒活性最强,而S188A突变体作用显著减弱,证实Ser188磷酸化是Sp100A核转运及发挥抗病毒功能的分子开关。
细胞外囊泡介导的Sp100A递送抑制DNA/RNA病毒感染
有趣的是,Sp100A可被HSV-1、VZV等DNA病毒感染或I型干扰素(IFN-β)刺激诱导分泌至细胞外囊泡(EVs)中。这些囊泡能被周围细胞高效内化,并传递对HSV-1和水疱性口炎病毒(VSV)的抵抗能力。值得注意的是,Sp100A-S188D囊泡仍具抗病毒活性,而S188A囊泡则丧失对RNA病毒VSV的防御功能,提示该过程存在磷酸化依赖性机制。人工制备的Sp100A-EVs也验证了其跨细胞保护作用,且该过程不依赖IFN信号通路激活。
Sp100A核转运是其抑制HSV-1复制的必要条件
通过重组病毒实验发现,携带Sp100A或S188D的HSV-1在HEp-2和Vero细胞中复制能力显著受限,病毒空斑尺寸明显减小;而携带S188A突变体的病毒复制水平与野生株无异。这表明Sp100A的抗病毒效应主要依赖于其核内定位,且可能通过直接细胞间作用而非旁分泌信号实现。
高表达Sp100A抑制小鼠体内HSV-1复制并缓解疾病
在BALB/c小鼠眼部感染模型中,表达Sp100A或S188D的重组病毒感染组存活率显著提升,体重损失轻微,且眼表病变(角膜混浊、眼睑肿胀、泪液分泌减少)明显减轻。感染7天后三叉神经节病毒载量降低约10倍,而S188A组与野生病毒组均呈现高病毒载量和严重临床症状,证实Sp100A核转运在控制体内感染中的关键作用。
Sp100A原位表达不影响HSV-1潜伏期建立与再激活
深入研究发现,尽管Sp100A有效抑制裂解期复制,但在感染14天后潜伏期建立阶段,各组病毒基因组载量无显著差异。离体神经节再激活实验显示,抗神经生长因子(anti-NGF)刺激后,所有组别均能实现病毒基因组扩增和立即早期基因ICP27转录激活,且再激活效率无统计学差异,明确Sp100A的作用仅限于裂解期而不介入潜伏感染调控。
本研究系统阐明了Sp100A通过“核内直接抑制”与“囊泡跨细胞防御”双途径发挥广谱抗DNA病毒功能的机制,并揭示其作用严格局限于病毒裂解期。这一特性使其成为理想的选择性抗病毒靶点,既可有效控制活动性感染,又避免扰动潜伏病毒库。尤其值得关注的是,Sp100A-EVs跨细胞免疫防御能力的发现,为开发基于细胞外囊泡的抗病毒递送系统提供了新思路。未来通过工程化改造增强EVs中Sp100A的装载效率,有望开创一种规避病毒免疫逃逸的广谱抗病毒新策略。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号