猪流行性腹泻病毒通过调节CD4? T细胞迁移机制引发肠道感染的研究进展

《Journal of Virology 4.0》：In vivo investigation of PEDV transmission via nasal infection: mechanisms of CD4+ T-cell-mediated intestinal infection

本研究揭示了猪流行性腹泻病毒（PEDV）通过调节CD4? T细胞迁移引发肠道感染的分子机制，为防控PEDV提供了新思路。

　　猪流行性腹泻病毒（PEDV）是一种对全球养猪业造成重大经济损失的高度病原性冠状病毒。本研究深入探讨了PEDV通过调节CD4? T细胞迁移引发肠道感染的分子机制，揭示了PEDV感染后如何通过一系列复杂的细胞信号通路和细胞骨架重排，促进病毒从呼吸道传播至肠道，为防控PEDV提供了新的靶点和策略。

研究背景

猪流行性腹泻病毒（PEDV）是一种高度病原性冠状病毒，主要通过粪口途径传播，但本研究发现其还可通过空气传播，最初侵入鼻黏膜，随后被树突状细胞（DCs）捕获并传递给外周血T细胞，最终导致仔猪肠道感染。尽管已有研究对PEDV的致病机制有一定了解，但其通过T细胞从呼吸道传播至肠道的关键分子和信号通路尚不清楚。

研究方法与实验设计

本研究通过建立体外猪肠道上皮细胞（IPEC-DQ）感染模型和体内猪感染模型，系统研究了PEDV感染后CD4? T细胞的迁移机制。研究团队利用流式细胞术、共聚焦显微镜、转录组测序、Western blot等技术，分析了PEDV感染对CD4? T细胞表面整合素α4β7表达的影响，以及细胞骨架重排和相关信号通路的激活情况。

PEDV在CD4? T细胞中的潜伏感染

研究发现，PEDV主要感染CD4? T细胞，并在其中建立潜伏感染。感染后1小时内，PEDV进入CD4? T细胞的比例达到峰值，随后逐渐下降。潜伏感染期间，PEDV的膜（M）、核衣壳（N）和刺突（S）结构基因保持稳定，而与病毒大量复制和组装相关的基因转录水平极低。此外，PEDV还能有效抑制CD4? T细胞中的干扰素产生。

PEDV上调整合素α4β7促进CD4? T细胞肠道归巢

研究团队发现，PEDV感染显著上调CD4? T细胞表面的肠道归巢受体整合素α4β7的表达。感染后15分钟，整合素α4β7的转录水平开始上升，30分钟达到峰值。通过细胞迁移实验和竞争性再输注实验，研究证实PEDV感染增强了CD4? T细胞向肠道迁移的能力，而整合素α4β7在这一过程中发挥了关键作用。

PEDV激活CD4? T细胞的细胞骨架重排

转录组测序分析显示，PEDV感染激活了与细胞骨架相关的多个信号通路，包括微管和中间纤维。研究进一步发现，PEDV感染诱导了CD4? T细胞中肌动蛋白细胞骨架的重排，促进了细胞伪足的形成。通过共聚焦显微镜观察到，感染后30分钟，CD4? T细胞中的F-肌动蛋白显著聚集并形成片状伪足。此外，研究还发现PEDV感染通过整合素α4β7/LIMK/Cofilin信号通路调节细胞骨架重排，进而促进CD4? T细胞的迁移。

Rho家族GTP酶在PEDV诱导的信号通路中的作用

研究揭示了Rho家族GTP酶在PEDV诱导的Cofilin活性调节中的重要作用。Western blot分析显示，在感染初期，Cdc42和Rac1的活性被短暂诱导，而RhoA的活性未发生显著变化。进一步实验表明，Rac1和Cdc42的抑制剂能够阻断PEDV诱导的Cofilin磷酸化，从而抑制细胞骨架重排。此外，研究还发现PAK1/ROCK作为Cdc42/Rac1的下游效应分子，参与了Cofilin信号通路的激活。

研究意义与展望

本研究深入揭示了PEDV通过调节CD4? T细胞迁移引发肠道感染的分子机制，为开发针对PEDV感染的新型防控策略提供了理论依据。研究结果不仅有助于理解PEDV的传播机制，还为研究其他具有类似传播特性的病毒提供了新的视角。未来的研究可以进一步探索PEDV与宿主细胞相互作用的分子细节，以及开发基于整合素α4β7和相关信号通路的抗病毒药物。