非洲猪瘟病毒 S273R 蛋白 “搅局” 经典 NF-κB 信号通路，为攻克疫病带来新曙光

《Journal of Virology 4.0》：The S273R protein of African swine fever virus antagonizes the canonical NF-κB signaling pathway by IκBα

本文聚焦非洲猪瘟病毒（ASFV），发现其 S273R 蛋白（pS273R）可拮抗经典 NF-κB 信号通路。pS273R 通过干扰 IκBα 与蛋白酶体结合，抑制炎症反应，这对理解 ASFV 致病机制及开发抗 ASF 疗法意义重大。

　　### 非洲猪瘟病毒 S273R 蛋白对经典 NF-κB 信号通路的影响研究
非洲猪瘟（African swine fever，ASF）是由非洲猪瘟病毒（African swine fever virus，ASFV）引起的猪的出血性疾病，致死率高达 100%，给全球养猪业带来巨大经济损失。ASFV 作为双链 DNA 病毒，其结构和功能复杂，许多蛋白的作用尚待明确，这限制了 ASF 疫苗的研发。

研究背景

ASFV 感染会促使宿主分泌肿瘤坏死因子 -α（tumor necrosis factor-alpha，TNF-α）、白细胞介素 - 1β（interleukin-1 beta，IL-1β）等促炎细胞因子，这些细胞因子参与宿主免疫反应和病毒致病过程。经典核因子 κB（nuclear factor kappa B，NF-κB）信号通路在宿主抗病毒免疫和 ASFV 致病中起着关键作用。当 ASFV 被模式识别受体识别后，TNF-α 或 IL-1β 等细胞因子与细胞膜上的受体结合，激活一系列信号转导分子，最终激活 IκB 激酶 β（IκB kinase beta，IKKβ），使 NF-κB 抑制剂 α（IκBα）磷酸化、泛素化并被蛋白酶体降解，释放 p65-p50 异二聚体进入细胞核，启动细胞因子转录和炎症反应。

已有研究表明，ASFV 的一些蛋白，如 pMGF505-7R、pMGF300-4L 等，参与调节 NF-κB 信号通路以逃避细胞抗病毒免疫。而 ASFV 的结构蛋白 pS273R，不仅在病毒结构蛋白成熟中起作用，还参与病毒逃避宿主先天免疫反应，但它在调节 ASFV 触发的炎症反应中的作用尚不明确。

研究结果

1. pS273R 抑制 NF-κB 信号通路激活：研究发现，在 HEK293T 和 PK-15 细胞中，过表达 pS273R 能剂量依赖性地抑制 TNF-α 或 IL-1β 触发的 NF-κB 启动子激活。通过双荧光素酶报告基因检测、逆转录定量聚合酶链反应（reverse transcription-quantitative PCR，RT-qPCR）和蛋白质免疫印迹分析发现，pS273R 显著抑制 TNF-α 或 IL-1β 诱导的 IL-6、IL-8 和 TNF-α 基因的 mRNA 转录水平，以及 IκBα 和 p65 的磷酸化，表明 pS273R 可负向调节促炎细胞因子的产生，抑制经典 NF-κB 信号通路。
2. pS273R 基因沉默增强 NF-κB 信号通路激活：利用 RNA 干扰（RNA interference，RNAi）技术沉默 S273R 基因后，在 ASFV 感染的原代猪肺泡巨噬细胞（porcine alveolar macrophages，PAMs）中，IL-6、IL-8 和 TNF-α 基因的转录水平升高，p65 磷酸化增加，IL-1β 蛋白分泌增多，这表明 pS273R 在 ASFV 免疫逃逸中发挥重要作用。
3. pS273R 抑制 NF-κB 信号通路不依赖其蛋白酶活性：pS273R 的蛋白酶活性依赖于催化三联体 H168-N187-C232。研究构建了蛋白酶失活的 pS273R 突变体（如 pS273R-H168R、pS273R-N187A、pS273R-C232S 和 pS273R-3M），发现这些突变体与 pS273R 一样，能抑制 TNF-α 触发的 NF-κB 启动子激活、p65 磷酸化及促炎细胞因子转录，说明 pS273R 抑制经典 NF-κB 信号通路独立于其蛋白酶活性。
4. pS273R 与 NF-κB 复合物相互作用：通过共表达实验、免疫共沉淀（co-immunoprecipitation，Co-IP）、谷胱甘肽 S - 转移酶（glutathione S-transferase，GST）pulldown 实验、内源性 Co-IP 实验和共聚焦显微镜观察发现，pS273R 主要与 NF-κB 复合物（IκBα、p65 和 p50）相互作用，且在细胞质中与它们共定位，表明 pS273R 主要通过靶向 NF-κB 复合物来调节 NF-κB 信号通路的激活。
5. pS273R 对 IκBα 的调节机制：pS273R 可显著延迟 IκBα 的降解，但不影响其转录、泛素化和 SUMO 化修饰。通过荧光共聚焦显微镜和蛋白质免疫印迹分析发现，pS273R 阻碍 IκBα 向蛋白酶体的转运，抑制其降解，从而负向调节经典 NF-κB 信号通路。
6. pS273R 抑制 p65 核转位：细胞分级分离实验和共聚焦显微镜观察显示，pS273R 严重阻碍 TNF-α 诱导的 p65 核转位，而沉默 S273R 基因会减弱 ASFV 抑制 p65 核转位的能力，表明 pS273R 通过抑制 p65 核转位来抑制经典 NF-κB 信号通路的激活。
7. pS273R 抑制 NF-κB 信号通路的关键结构域：构建表达截短型 pS273R 突变体的质粒，通过功能实验发现，pS273R 的 83 - 273 位氨基酸区域（核心结构域）对抑制 TNF-α 触发的 NF-κB 信号通路激活至关重要，该区域能有效抑制 NF-κB 启动子激活、p65 磷酸化及促炎细胞因子转录。

研究讨论

本研究首次发现 pS273R 是经典 NF-κB 信号通路的拮抗剂，填补了对 pS273R 与炎症调节关系认识的空白，增强了对 pS273R 免疫抑制活性的理解，为深入了解 ASFV 生物学特性提供了新视角。

pS273R 在病毒成熟和感染性方面不可或缺，同时在调节宿主免疫反应中发挥重要作用。虽然已明确 pS273R 通过靶向 NF-κB 复合物、阻碍 IκBα 与蛋白酶体结合来抑制促炎细胞因子产生和促进病毒免疫逃逸，但对于 pS273R 如何与泛素受体或蛋白酶体亚基协同调节 IκBα 的蛋白酶体降解，仍有待进一步研究。此外，ASFV 编码多种蛋白来对抗宿主炎症反应，这些蛋白在病毒感染过程中可能通过精细调控的合作机制调节宿主炎症，研究 pS273R 有助于揭示 ASFV 复杂的免疫逃逸机制，为开发针对 pS273R 的新型抗病毒药物提供理论依据。