肖書奇教授團隊揭示豬繁殖與呼吸綜合征病毒感染導致細菌繼發感染的關鍵分子機制

近日，學院肖書奇教授團隊在《mBio》發表題為“PRRSV promotes bacterial infection by remodeling actin cytoskeleton and cell membrane proteins”的研究論文，研究揭示了豬繁殖與呼吸綜合征病毒（PRRSV）感染容易導致細菌繼發感染的關鍵分子機制，該研究為解決病毒感染后細菌繼發感染這一防治難題提供了新的防控思路和靶點。

繼發感染是病毒感染防控中的一個世界性難題。由PRRSV感染引發的繼發細菌感染給畜牧業造成巨大經濟損失，然而其相關機制一直不夠明確。該研究發現，在PRRSV感染后的仔豬肺臟和肺泡巨噬細胞（PRRSV感染的靶細胞）中，肺炎克雷伯菌或鏈球菌2型的感染水平均顯著高于對照組，且表現出更嚴重的臨床癥狀、肺臟病理損傷和更高的仔豬病死率。

圖1 PRRSV感染顯著增加了仔豬肺臟的細菌負荷

通過轉錄組學分析發現PRRSV感染顯著改變了細胞骨架相關蛋白的表達譜，其中肌動蛋白結合蛋白FLNA的表達量顯著上調。機制研究表明，FLNA通過促進F-actin的生成，驅動肌動蛋白細胞骨架重排，從而促進了細菌的入侵。進一步研究發現，PRRSV通過上調細胞膜蛋白整合素（ITGα5）的表達來增加細菌黏附，并且ITGα5還可通過促進FLNA表達，誘導肌動蛋白細胞骨架重排，來加劇細菌侵襲。值得注意的是，慢病毒shRNA介導的FLNA或ITGα5敲低小鼠感染實驗顯示，FLNA或ITGα5的敲低可顯著降低小鼠肺部的細菌負荷，并有效降低小鼠的病死率。

該項研究表明，病毒重塑肌動蛋白細胞骨架可能是病毒誘導細菌繼發感染的一種保守機制。該研究不僅揭示了PRRSV促進細菌繼發感染的分子機制，也為開發針對病毒性繼發感染的新型治療策略提供了重要的靶點。

該研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、甘肅省聯合基金、甘肅省重大科技專項、中國農業科學院科技創新工程等項目的資助。肖書奇教授為本文通訊作者，劉霄博士為第一作者，碩士生呂方為共同第一作者。

本期編輯：Chem LT