H9N2禽流感病毒PA-X蛋白通过TLR3-IRF7-IFNβ轴和NLRP3炎症小体调控宿主免疫反应的机制研究

本研究通过构建PA-X缺失的重组H9N2病毒（ΔPAX-rH9N2），结合转录组学分析，首次系统揭示了PA-X蛋白通过抑制TLR3-IRF7-IFNβ信号轴和NLRP3炎症小体活化（Caspase-1/GSDMD/IL-1β通路），平衡宿主先天免疫反应的新机制，为禽流感病毒（AIV）跨种传播防控提供理论依据。

　　

Highlight

PA-X缺失削弱H9N2病毒复制能力

通过同义突变技术构建的ΔPAX-rH9N2病毒在鸡胚和哺乳动物细胞系（A549/HEK293T/MDCK）中均表现出复制能力下降，病毒滴度降低1个对数级（图1B）。这种缺陷可能与PA-X介导的"宿主关闭效应"(host shutoff)功能丧失相关。

PA-X广泛调控宿主免疫通路

转录组分析鉴定出326个差异表达基因，富集分析显示这些基因显著参与免疫通路（如Toll样受体信号）、膜系统调控和代谢过程。RT-qPCR验证ΔPAX-rH9N2感染可抑制炎症因子表达，并通过TLR3–IRF7–IFNβ轴抑制I型干扰素产生。

PA-X调控NLRP3炎症小体活化

ΔPAX-rH9N2显著减弱NLRP3炎症小体激活，表现为：

• Caspase-1切割减少

• 焦亡执行蛋白GSDMD加工受阻

• IL-1β成熟水平下降

这种调控作用可能是PA-X维持病毒与宿主免疫平衡的关键策略。

Discussion

PA-X作为流感病毒特有的+1核糖体移码蛋白，通过双重机制调控宿主免疫：

1）全局性抑制宿主mRNA翻译（宿主关闭效应）

2）特异性干扰先天免疫信号通路（如TLR3-IRF7和NLRP3）

本研究首次在H9N2背景下揭示PA-X通过精细调控炎症小体活化来平衡免疫反应的分子特征。

Conclusion

H9N2病毒的PA-X蛋白是病毒-宿主互作的关键调节因子，既能维持病毒有效复制，又通过抑制过度免疫反应（如I型干扰素和炎症小体通路）促进免疫逃逸。这些发现为理解禽流感病毒跨种传播机制提供了新视角。