揭示伪狂犬病毒诱导脑炎中关键lncRNA调控宿主-神经嗜性病毒互作的转录组图谱

《Veterinary Research》：Transcriptomic landscape of pseudorabies virus-induced encephalitis reveals key lncRNAs involved in host–neurotropic virus interactions

本研究针对伪狂犬病毒(PRV)感染引发致命性脑炎的分子机制不清问题，通过建立小鼠模型开展转录组测序分析，发现683个差异表达mRNA和179个差异表达lncRNA，其中ZFAS1作为关键枢纽调控小胶质细胞介导的神经炎症而不影响病毒复制，为神经嗜性病毒感染提供了新的治疗靶点。

　　

在兽医领域和公共卫生方面，伪狂犬病毒(PRV)一直是一个严峻挑战。这种神经嗜性阿尔法疱疹病毒不仅给养猪业造成重大经济损失，近年来越来越多的人类感染病例更是敲响了警钟。特别值得关注的是，新出现的PRV基因II型毒株展现出增强的神经毒力和人兽共患潜力，感染后死亡率高达16%，而幸存者中95%会遭受严重的神经系统后遗症。尽管临床观察证实PRV感染会导致快速病毒复制、强烈神经炎症和神经元损伤，但其分子机制，特别是转录调控层面的机制仍然模糊不清。

以往的研究多局限于检测高丰度mRNA，而忽视了长链非编码RNA(lncRNA)这一重要调控因子。lncRNA作为基因表达的关键调节因子，在神经系统疾病和病毒感染中发挥着重要作用，但在PRV诱导的脑炎(PRE)中的作用几乎未被探索。正是这一知识空白，促使Phan Van等研究人员在《Veterinary Research》上发表了他们的最新研究成果。

为了深入探索这一问题，研究团队建立了一个可靠的小鼠模型，通过鼻内接种PRV YS毒株成功模拟了人类PRV脑炎的典型特征。他们采用RNA测序(RNA-seq)技术结合生物信息学分析，系统描绘了PRV感染后大脑的转录组图谱，并通过体外细胞实验验证了关键发现。特别值得一提的是，研究人员还运用了小干扰RNA(siRNA)敲低技术，探究了特定lncRNA的功能作用。

研究结果揭示了一个复杂的转录组重编程过程。PRV感染导致大脑中683个mRNA和179个lncRNA表达发生显著改变。通过共表达网络分析，研究人员发现ZFAS1、Gm20559等lncRNA作为中枢枢纽，与多个免疫相关基因存在密切关联。

功能富集分析表明，PRE涉及先天免疫反应、神经发生和病毒应答等多个关键生物学过程。KEGG通路分析进一步确认了Toll样受体(TLR)信号通路、RIG-I样受体信号通路和胞质DNA感知通路的显著激活。

有趣的是，研究人员还观察到PANoptosis(一种炎症性细胞死亡程序)关键介导因子的上调，包括ZBP1、RIPK1、MLKL、GSDMD和IL-1β，表明PRV感染触发了协调的细胞死亡程序。

细胞实验表明，PRV感染引发的lncRNA表达变化具有剂量、时间和细胞类型依赖性。小胶质细胞比神经元样细胞表现出更快速和多样化的lncRNA反应。其中，ZFAS1在PRV感染的小鼠模型和BV2小胶质细胞中均显著失调，且在共表达网络中具有最多的连接边数，提示它可能作为PRV诱导脑炎中的核心调控枢纽。

功能实验证明，ZFAS1敲低显著减弱了PRV诱导的促炎细胞因子和趋化因子表达，但不影响病毒滴度，表明ZFAS1主要通过调节宿主炎症通路而非直接影响病毒增殖来发挥作用。

这项研究首次全面描绘了PRV诱导脑炎中的转录组景观，特别是揭示了lncRNA在这一过程中的重要作用。研究发现不仅深化了我们对PRV神经发病机制的理解，更重要的是鉴定出了ZFAS1等关键lncRNA作为神经炎症调节因子，为开发针对PRV感染和相关神经系统疾病的新治疗策略提供了有希望的目标。考虑到疱疹病毒与颞叶癫痫和多发性硬化等神经系统疾病的关联，ZFAS1可能成为调节病毒相关神经系统疾病中神经炎症的潜在治疗靶点，这一发现具有重要的转化医学价值。

研究建立的综合方法框架结合了转录组学、生物信息学和功能验证，为研究神经嗜性病毒与宿主的相互作用提供了范例，对未来研究具有重要参考价值。随着对lncRNA在病毒感染中作用机制的进一步探索，我们有理由期待出现基于非编码RNA的新型诊断方法和治疗策略，为对抗神经嗜性病毒感染提供新的武器。