QX株传染性支气管炎病毒通过劫持宿主miRNA生物合成通路实现多系统致病机制研究

本文系统阐述了传染性支气管炎病毒QX株（IBV-QX）通过鼻腔入侵后，在鸡体内呈现多器官嗜性（呼吸道、肾脏、胃黏膜），首次揭示其通过结合ACE2受体并干扰argonaute2（AGO2）、Dicer等miRNA生物合成关键蛋白，破坏宿主RNA干扰（RNAi）防御机制，进而激活促炎因子（IL-1β/IL-6/TNF-α）并抑制抗炎因子（IL-4/IL-10）的表达，最终促进病毒复制和系统性传播的分子机制。该研究为开发靶向miRNA通路的抗冠状病毒疗法提供了新思路。

　　

1 引言

传染性支气管炎病毒（IBV）作为γ-冠状病毒属成员，其QX基因型（GI-19）因突破疫苗保护、高致病性和跨器官传播特性引发全球关注。该病毒通过鼻腔入侵后，其26-32 kb的正链RNA基因组编码的刺突蛋白可识别呼吸道上皮细胞富含的α-2,3-连接唾液酸受体及ACE2受体。值得注意的是，QX株表现出独特的胃黏膜嗜性，这种组织趋向性差异可能与病毒RBD结构域突变优化受体结合能力有关。在宿主防御层面，RNA干扰（RNAi）通路中的Dicer和AGO2等蛋白构成抗病毒第一道防线，但冠状病毒如何劫持该通路尚不明确。

2 材料与方法

研究采用3周龄SPF鸡建立感染模型，通过鼻内接种QX株和M41株（对照），在6-48小时（hpi）内采集9种组织样本。运用免疫组化（IHC）和免疫荧光定位病毒抗原，qRT-PCR定量病毒RNA拷贝数，Western blot检测宿主蛋白表达。体外实验选用人胃上皮细胞系NCI-N87和鸡胚成纤维细胞DF1，通过siRNA沉默Dicer等miRNA生物合成因子后感染病毒，结合ELISA和流式细胞术分析免疫细胞变化。

3 结果

3.1 鼻腔入侵与多器官嗜性

QX株在12 hpi定植于鼻腔上皮，24 hpi扩散至鼻相关淋巴组织（NALT）。不同于M41株主要局限于呼吸道，QX株在24 hpi时肾脏和胃前庭部病毒载量分别达10⁸ copies/μg RNA，Western blot显示其N蛋白在胃黏膜表达量是呼吸道的3.2倍（p<0.01）。流式数据显示感染24小时内，外周血单核细胞（PBMC）中CD4⁺ T细胞减少37%，而MHC II⁺ B细胞增加2.1倍。

3.2 受体互作与通路劫持

qPCR揭示QX株感染后，胃黏膜ACE2 mRNA上调4.8倍，肾脏APN表达升高3.7倍（p<0.001）。关键的是，AGO2在肺组织中表达降低62%，Dicer在胃细胞中蛋白水平下降至对照组的29%（p<0.0001）。转染实验表明，沉默Dicer使QX株复制效率提升2.3倍，而XPO5抑制剂处理导致病毒核衣壳输出效率提高58%。

3.3 细胞因子风暴调控

感染QX株的胃上皮细胞在24 hpi时，促炎因子IL-1β和TNF-α分泌量分别激增15倍和9倍（p<0.001），而抗炎因子IL-10降至对照组的23%。Western blot验证Dicer沉默组IL-6蛋白表达量是空白组的7.2倍，印证了miRNA通路失调与炎症反应的直接关联。

4 讨论

QX株通过淋巴循环实现系统性传播的独特能力，可能源于其RBD结构域对唾液酸化受体的高亲和力。该病毒创新性地靶向宿主miRNA加工机器——Drosha-DGCR8复合体被抑制导致pre-miRNA核输出受阻，而Dicer-TRBP复合体功能受损使得病毒dsRNA逃逸切割。这种双重干扰造成抗病毒miRNA（如let-7家族）表达量下降80%，同时病毒编码的miRNA类似物（如IBV-miR-1）可能竞争性占用AGO2蛋白。

5 结论

本研究首次阐明IBV-QX通过劫持miRNA生物合成通路（AGO2/Dicer/XPO5/Drosha）实现免疫逃逸和多器官感染，其诱导的细胞因子失衡模式与COVID-19存在分子相似性。该发现为开发广谱抗冠状病毒药物提供了新靶点——针对XPO5介导的核质运输阻断剂或可有效抑制QX株的胃黏膜嗜性。