近日，學(xué)院肖書(shū)奇教授團(tuán)隊(duì)在《mBio》發(fā)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(dǎo)致細(xì)菌繼發(fā)感染的關(guān)鍵分子機(jī)制，該研究為解決病毒感染后細(xì)菌繼發(fā)感染這一防治難題提供了新的防控思路和靶點(diǎn)。

繼發(fā)感染是病毒感染防控中的一個(gè)世界性難題。由PRRSV感染引發(fā)的繼發(fā)細(xì)菌感染給畜牧業(yè)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，然而其相關(guān)機(jī)制一直不夠明確。該研究發(fā)現(xiàn)，在PRRSV感染后的仔豬肺臟和肺泡巨噬細(xì)胞（PRRSV感染的靶細(xì)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(duì)照組，且表現(xiàn)出更嚴(yán)重的臨床癥狀、肺臟病理?yè)p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(xì)菌負(fù)荷

通過(guò)轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)PRRSV感染顯著改變了細(xì)胞骨架相關(guān)蛋白的表達(dá)譜，其中肌動(dòng)蛋白結(jié)合蛋白FLNA的表達(dá)量顯著上調(diào)。機(jī)制研究表明，F(xiàn)LNA通過(guò)促進(jìn)F-actin的生成，驅(qū)動(dòng)肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架重排，從而促進(jìn)了細(xì)菌的入侵。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，PRRSV通過(guò)上調(diào)細(xì)胞膜蛋白整合素（ITGα5）的表達(dá)來(lái)增加細(xì)菌黏附，并且ITGα5還可通過(guò)促進(jìn)FLNA表達(dá)，誘導(dǎo)肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架重排，來(lái)加劇細(xì)菌侵襲。值得注意的是，慢病毒shRNA介導(dǎo)的FLNA或ITGα5敲低小鼠感染實(shí)驗(yàn)顯示，F(xiàn)LNA或ITGα5的敲低可顯著降低小鼠肺部的細(xì)菌負(fù)荷，并有效降低小鼠的病死率。

該項(xiàng)研究表明，病毒重塑肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架可能是病毒誘導(dǎo)細(xì)菌繼發(fā)感染的一種保守機(jī)制。該研究不僅揭示了PRRSV促進(jìn)細(xì)菌繼發(fā)感染的分子機(jī)制，也為開(kāi)發(fā)針對(duì)病毒性繼發(fā)感染的新型治療策略提供了重要的靶點(diǎn)。

該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、甘肅省聯(lián)合基金、甘肅省重大科技專項(xiàng)、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目的資助。肖書(shū)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