《Antiviral Research》:Porcine CD161 promotes Japanese Encephalitis Virus entry: a potential host-directed antiviral target
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Jinfeng Li|Qin Zhao|Jianlin Yuan|Yuhan Ma|Jia-Yong Chen|Hengwei Yi|Yiping Wen|Senyan Du|Xiaobo Huang|Rui Wu|Qi-Gui Yan|Yiping Wang|Yi Zheng|
Jinfeng Li|Qin Zhao|Jianlin Yuan|Yuhan Ma|Jia-Yong Chen|Hengwei Yi|Yiping Wen|Senyan Du|Xiaobo Huang|Rui Wu|Qi-Gui Yan|Yiping Wang|Yi Zheng|Fei Zhao|San-Jie Cao
四川农业大学兽医学院猪病研究中心,中国成都,611130
摘要
日本脑炎病毒(JEV)仍然是对动物和人类健康构成重大威胁的全球性人畜共患病。病毒与宿主细胞的结合是感染过程中的一个早期且可靶向的步骤。本研究利用PK15细胞探讨了C型凝集素样受体CD161(由杀伤细胞凝集素样受体B1,KLRB1编码)在JEV感染中的作用。通过CRISPR/Cas9基因编辑和慢病毒转导技术分别获得了稳定的CD161敲除PK15细胞系(PK15-K.O.)和CD161过表达PK15细胞系(PK15-O.E.)。JEV感染后,PK15-K.O.细胞中的病毒滴度、细胞内病毒RNA水平以及JEV包膜(E)蛋白表达显著降低;而PK15-O.E.细胞则表现出这些病毒指标的升高。进一步分析表明,CD161在病毒早期进入过程中起作用,促进了病毒的结合和随后的内化。总体而言,这些发现首次确定了猪CD161是促进JEV进入PK15细胞的关键宿主因子,提示CD161可能是潜在的针对宿主的抗病毒靶点。
引言
日本脑炎病毒(JEV)是一种通过蚊子传播的黄病毒,在亚洲和大洋洲的24个国家和地区中仍然是病毒性脑炎的主要致病原因,对畜牧业和公共卫生构成重大威胁(Deng et al., 2021; Laidlow et al., 2025; Moore et al., 2025; Sharma et al., 2021; Zhang et al., 2025)。猪是JEV传播周期中的主要扩增宿主,因此是研究的重点。PK15细胞系对JEV具有高度敏感性,并且可以进行CRISPR/Cas9等基因操作(Zhao et al., 2020)。因此,利用PK15系统对于阐明病毒-宿主相互作用和发现针对宿主的抗病毒靶点至关重要。
病毒进入宿主细胞的过程始于病毒包膜蛋白与宿主细胞表面分子之间的相互作用,这一过程直接影响病毒的嗜性和毒力(Fernandez et al., 2023; Herrscher et al., 2020)。多种宿主因子已被证实与JEV的进入有关,包括硫酸肝素(Zhao et al., 2020)、层粘连蛋白受体(Thongtan et al., 2012)、C型凝集素如CLEC5A(Chen et al., 2012; Yasmin et al., 2022)以及糖结合凝集素(Liu et al., 2017)。
CD161是一种表达在多种免疫细胞上的C型凝集素样受体,可调节免疫反应(Fang and Zhou, 2024)。越来越多的证据表明,凝集素受体通过识别糖基化的病毒包膜蛋白来促进病毒结合,从而将病毒颗粒集中在细胞表面并利于其进入(Agrelli et al., 2019; Stoff et al., 2021)。我们之前的全基因组CRISPR/Cas9筛选确定CD161是一个关键的宿主因子。作为已知能介导病毒进入的凝集素家族成员,CD161是研究JEV在PK15细胞中感染机制的有希望的候选受体。然而,CD161是否真的介导JEV的进入尚未通过实验加以证实。
在本研究中,我们创建了PK15-K.O.和PK15-O.E.细胞系,以实验验证CD161是否影响JEV感染,并具体探讨其在中发挥作用。
节段片段
细胞、病毒和质粒
PK15(猪肾)、BHK-21(仓鼠肾)和HEK-293T(人胚肾)均来自美国典型培养物收集中心(ATCC)。选择PK15细胞系作为感染模型,是因为其在兽医病毒学中应用广泛、对JEV具有高度敏感性且表型稳定,非常适合研究病毒进入机制和宿主-病毒相互作用(Wang et al., 2023; Zhao et al., 2020; Zhou et al., 2021)。PK15-K.O.和PK15-O.E.细胞系是通过...
为了研究CD161在JEV感染中的功能作用,我们首先利用PK15细胞模型建立了PK15-K.O.和PK15-O.E.细胞系。敲除策略采用CRISPR/Cas9系统,而过表达是通过慢病毒转导带有HA标签的CD161构建体实现的(图1A)。通过Sanger测序确认了PK15-K.O.细胞系中的基因组编辑成功,结果显示CD161基因目标位点处有一个核苷酸插入(T),从而导致...
讨论
C型凝集素受体(CLRs)已被证明是多种病毒感染中的关键宿主决定因素,尤其是在黄病毒属中(Bermejo-Jambrina et al., 2018; Chang et al., 2024; Cheng et al., 2010; Gao et al., 2024)。先前的研究表明,凝集素介导的病毒包膜糖链识别显著增强了病毒的附着力和组织亲和性。这一机制对于JEV尤为重要,因为其E蛋白具有保守的N连接...
Fei Zhao:数据可视化。Jianlin Yuan:方法学设计、概念构思。Yi Zheng:验证、初稿编写、监督、资源提供、项目统筹、概念构思。Yiping Wang:验证。Jinfeng Li:初稿编写、方法学设计、数据分析、数据管理、概念构思。Qi-Gui Yan:方法学设计。Rui Wu:方法学设计。Xiaobo Huang:方法学设计。Senyan Du:实验研究。Yiping Wen:实验研究。Hengwei Yi:
作者声明他们没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。
? 作者声明以下财务利益/个人关系可能被视为潜在的利益冲突:San-Jie Cao报告称得到了四川省科技部门的财政支持。如果还有其他作者,他们也声明他们没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。