综述：猪流行性腹泻病毒宿主限制因子的简要综述

《Veterinary Research》：Host restriction factors against porcine epidemic diarrhea virus: a mini-review

本文全面阐述了猪流行性腹泻病毒（PEDV）宿主限制因子，为抗 PEDV 药物和疫苗佐剂研发提供方向。

　　

猪流行性腹泻病毒（PEDV）与宿主限制因子概述

猪流行性腹泻（Porcine epidemic diarrhea）是由猪流行性腹泻病毒（PEDV）引发的一种急性传染病，严重制约全球养猪业发展。在机体与病毒长期的 “斗争” 过程中，宿主细胞产生了一系列被称为宿主限制因子（Host restriction factors）的抗病毒分子。这些 “细胞卫士” 是先天免疫系统的重要组成部分，能在病毒吸附、入侵、复制、装配和释放等多个阶段发挥关键的抗病毒作用。

PEDV 属于冠状病毒科（Coronaviridae）α 冠状病毒属（Alphacoronavirus），其 S 蛋白虽能诱导宿主产生中和抗体，但高度糖基化的特性使其在病毒进化过程中容易发生变异，导致疫苗的交叉免疫保护能力下降，给有效疫苗的研发带来挑战。近年来，研究人员发现了多种能有效抑制 PEDV 复制和感染的宿主限制因子，不过对其中部分因子的抗病毒机制了解还不够深入。深入研究这些因子及其作用机制，有助于揭示 PEDV 与宿主之间的相互作用关系，为抗 PEDV 药物和新型疫苗佐剂的研发提供潜在靶点。

宿主限制因子靶向先天免疫途径抑制 PEDV 复制

先天免疫是宿主抵御病毒感染的首道防线。PEDV 入侵后，宿主免疫细胞会迅速产生 I 型干扰素（IFN-I），促使机体进入抗病毒状态。 toll 样受体（TLRs）是最早被发现的先天免疫受体家族，能识别多种病原体相关分子模式（PAMPs）。研究表明，TLR2、TLR3、TLR4、TLR7 和 TLR9 参与了 PEDV 诱导的猪肠道上皮细胞（IECs）中 NF-κB 的激活，意味着 PEDV 可通过表面的包膜糖蛋白和核酸触发先天免疫反应。

TLR 信号通路分为 MyD88 依赖和 MyD88 非依赖（TRIF 依赖）两种途径。除 TLR3 外，其他 TLR 家族成员通过招募 MyD88 蛋白启动信号转导。MyD88 与白细胞介素 - 1 受体相关激酶（IRAKs）形成 Myddosome 信号复合物，激活 IRAK4，进而磷酸化 IRAK1。激活的 IRAK1 与 TRAF6 结合，使 TRAF6 二聚化并激活其 E3 泛素连接酶活性，最终激活 TAK1，启动 NF-κB 核转位和干扰素基因转录。

宿主限制因子 FBXW7 作为 E3 泛素连接酶，能促进多种蛋白的泛素化和降解，增强 RIG-I 和 TBK1 表达，诱导干扰素基因表达，发挥抗病毒作用。TARDBP 和 PTBP1 通过上调 MyD88 表达激活 IFN-I 信号通路，KLF16 则以剂量依赖的方式上调 TRAF6 表达，激活 IFN，限制 PEDV 复制。

TLR3 通过 TRIF 依赖途径参与先天免疫反应。TRIF 与 TRAF3 相互作用，招募 TBK1 和 IKKε，激活 IRF3，促使其形成二聚体并转位至细胞核，诱导 IFN-I 基因表达。宿主限制因子 ATG4B 通过上调 TRAF3 表达激活 IFN-I 信号通路，抑制 PEDV 复制。

此外，死亡结构域相关蛋白（DAXX）激活 IFN-λ₃-STAT1 信号通路，上调 ISG15 表达，抑制 PEDV 复制；STAT3 通常抑制 IFN-I 抗病毒活性，利于病毒感染，但 PEDV 感染时，非受体酪氨酸磷酸酶 PTPN14 可抑制 STAT3 磷酸化和激活，增强 IFN-I 通路；肿瘤抑制基因 p53 在多种应激条件下被激活，过表达可激活 IFN 信号和 IFN 刺激反应元件，抑制 PEDV 复制。然而，PEDV 也会通过劫持某些宿主蛋白逃避先天免疫，如上调 TRIM28 表达，抑制 JAK/STAT1 信号通路，下调干扰素刺激基因（ISGs）表达；PEDV-N 与 TRIM25 竞争性结合 ZAP，抑制 ZAP 的抗病毒活性。

宿主限制因子靶向自噬 - 溶酶体途径抑制 PEDV 复制

自噬最初被认为是细胞在饥饿时的非选择性降解过程，后来研究发现，在选择性自噬中，自噬通过一系列特定的货物受体靶向特定底物。选择性自噬包括异源吞噬（xenophagy）、线粒体自噬（mitophagy）等多种类型，其中异源吞噬可通过靶向降解入侵病原体的关键蛋白成分限制病原体增殖。

PEDV 的 N 蛋白在病毒粒子装配过程中至关重要，它能结合并包装病毒基因组 RNA 形成核衣壳。宿主限制因子 RNA 结合基序蛋白 14（RBM14）通过招募 p62 降解 PEDV 的 N 蛋白。此外，NDP52 作为自噬货物受体，其 C 端的 UBZ 结构域能结合泛素化的入侵病原体，介导选择性自噬清除。hnRNP K、HNRNPA1、FUBP3、PABPC4、RALY、PRPF19 和 BST2 等宿主限制因子可招募 E3 泛素连接酶 MARCH8 使 N 蛋白泛素化，随后泛素化的 N 蛋白被 NDP52 转运至自噬体进行选择性降解，抑制 PEDV 复制。不过，除 BST2 外，这些蛋白大多是 RNA 结合或 RNA 加工蛋白，它们在限制 PEDV 复制中的关键作用及成为抗 PEDV 靶点的潜力还需进一步研究。

PEDV 的包膜蛋白（E 蛋白）参与病毒粒子的装配和出芽过程。研究发现，宿主限制因子核转运蛋白 α2（KPNA2）可通过自噬靶向 E 蛋白降解，抑制 PEDV 复制，但具体的泛素化过程和招募的货物受体有待进一步探究。

宿主限制因子靶向泛素 - 蛋白酶体途径抑制 PEDV 复制

在真核细胞中，泛素 - 蛋白酶体系统（UPS）是细胞蛋白质修饰和降解的主要途径，与病毒的生命周期及病毒 - 宿主相互作用密切相关。PEDV 的 N 蛋白核定位可激活 p53-DREAM 信号通路，使宿主细胞停滞在 S 期，为病毒复制创造有利环境。宿主限制因子 IFN 调节抗病毒蛋白（IRAV）和含三联基序蛋白 21（TRIM21）能招募 E3 泛素连接酶 MARCH8 与 PEDV 的 N 蛋白相互作用，通过泛素 - 蛋白酶体途径降解 N 蛋白，抑制 PEDV 复制。

ORF3 是 PEDV 基因组编码的唯一辅助蛋白，虽其离子通道活性与 PEDV 复制的直接联系尚不明确，但它可能通过调节细胞周期延长 S 期、抑制早期凋亡和促进自噬间接促进 PEDV 复制。液泡蛋白分选相关蛋白 36（VPS36）可通过蛋白酶体途径降解 ORF3，抑制 PEDV 复制。

宿主限制因子靶向凋亡途径抑制 PEDV 复制

凋亡是一种调节病毒增殖的生理防御机制。在病毒感染过程中，某些宿主限制因子可通过增强细胞凋亡抑制病毒在体内的复制。细胞外基质蛋白是与凋亡相关的因子，在凋亡启动中发挥作用。例如，细胞通讯网络因子 1（CCN1）作为细胞外基质蛋白，可通过激活 p53 和下调 survivin 表达促进食管腺癌细胞凋亡。研究表明，PEDV 可通过 PKA 和 p38 途径激活转录因子 CREB 和 AP-1，它们与 CCN1 启动子结合上调 CCN1，进而促进 p53 磷酸化，调节凋亡，抑制 PEDV 复制。

PEDV 的非结构蛋白 NSP6 通过 PERK 和 IRE1 途径下调促凋亡蛋白葡糖基转移酶 Rab 样 GTP 酶激活剂和含肌管素结构域蛋白 4（GRAMD4）的表达，而 GRAMD4 过表达能有效抑制 PEDV 复制，其 GRAM 结构域在促进内质网应激介导的凋亡和限制病毒复制中起关键作用。

宿主限制因子通过其他途径抑制 PEDV 复制

DnaJ 热休克蛋白家族（Hsp40）成员 A3（DNAJA3）与 PEDV S1 蛋白的中间片段（氨基酸 378 - 479）相互作用，影响病毒对 IPEC-J2 细胞的吸附，从而抑制病毒复制。

MUC2 蛋白是肠道黏液分泌的主要成分，参与细胞信号转导和免疫调节。用 50μg/mL 猪黏蛋白 2 预处理可减少宿主细胞的 PEDV 感染。研究表明，膜锚定黏蛋白 1 和 4 能阻止 SARS-CoV-2 与细胞表面结合，而用酯酶抑制剂处理细胞，会使结合到细胞表面的病毒粒子数量显著增加。

紧密连接（TJs）是上皮细胞间的重要连接复合物，由跨膜蛋白（occludin 和 claudin）和膜周蛋白（ZO）家族组成，维持细胞极性。极性相关蛋白 Par-3 家族细胞极性调节器（PARD3）与 TJs 密切相关，主要位于细胞质和细胞膜周边，调节上皮细胞极性。许多病毒感染时会靶向基底外侧受体，但 TJ 屏障可阻止病毒接触这些受体。然而，PEDV 感染时，PARD3 会通过蛋白酶体依赖途径降解，下调 PARD3 会破坏细胞的 TJ 结构，影响细胞极性，促进 PEDV 感染。

猪氨肽酶 N（APN）是 PEDV 感染的关键细胞表面受体。解整合素和金属蛋白酶 17（ADAM17）可介导多种细胞表面蛋白的裂解，过表达 ADAM17 可抑制细胞表面 APN 表达，限制 PEDV 入侵和复制。热休克蛋白 70 家族成员 Mortalin 通过蛋白酶体途径诱导 CLTC 降解，抑制网格蛋白介导的 PEDV 内吞进入宿主细胞。

冠状病毒基因组编码的 RNA 依赖的 RNA 聚合酶（RdRp）由 nsp12 编码，在病毒 RNA 复制和转录中起关键作用，是重要的抗病毒药物靶点。胞苷一磷酸激酶 2（CMPK2）是 I 型干扰素诱导的干扰素刺激基因（ISG），能抑制多种病毒复制，包括 PEDV。CMPK2、viperin 产生的 3'- 脱氧 3',4'- 二脱氢胞苷三磷酸（ddhCTP）共同作用，通过抑制 RdRp 活性抑制 PEDV 复制。

研究展望

在病毒与宿主长期的 “军备竞赛” 中，宿主进化出多种限制因子抵御病毒感染，其中 14 种宿主限制因子通过靶向自噬 - 溶酶体途径或泛素 - 蛋白酶体途径抑制 PEDV 复制，表明这两条重要的蛋白降解途径在宿主固有抗病毒防御中发挥关键作用。随着更多宿主限制因子的发现，它们为抗 PEDV 药物研发提供了潜在靶点。然而，病毒也进化出多种策略对抗宿主限制因子的作用，如 PEDV 的 Nsp10 降低 SAP18 表达并诱导其细胞质积累，E 蛋白诱导应激颗粒形成抑制宿主细胞蛋白合成。因此，如何激活宿主限制因子的表达，最大程度发挥其抗病毒作用，成为当前研究的重点。

另一方面，深入研究宿主限制因子的作用机制有助于疫苗和新型佐剂的研发。宿主限制因子虽能限制病毒复制，但可能影响疫苗抗原含量。在疫苗生产过程中，研究如何减轻其对病毒增殖的抑制作用，对提高疫苗抗原含量具有重要意义。此外，宿主限制因子在调节免疫反应中也起着关键作用，将免疫相关的宿主限制因子制备成疫苗佐剂，与疫苗抗原共同刺激更强的免疫反应，有望成为未来研究的重要方向。