诱导自噬调控细胞凋亡状态：氧化应激促进PCV2持续感染增殖的机理

猪圆环病毒2 型(PCV2)可导致一系列猪圆环病毒病，如猪皮炎肾病综合征、猪繁殖障碍、猪呼吸道综合征等，其中影响最为严重的是断奶仔猪多系统衰竭综合征。当前，断奶仔猪多系统衰竭综合征在全球广泛流行，给养猪业造成了重大的经济损失。流行病学调查发现，PCV2 的阳性感染率非常高，但不同猪场的发病率差异非常大。此外，并不是所有感染了PCV2 的断奶仔猪均会发生多系统衰竭综合征，即使发生了断奶仔猪多系统衰竭综合征，但在不同的猪场其发病程度也很不一样，致病病原PCV2 的存在以及其它一些额外促发因素如混合感染、免疫刺激、营养水平及氧化应激等影响着断奶仔猪多系统衰竭综合征的发生和发展。有研究表明，氧化应激可通过诱导自噬促进PCV2 的感染复制，但对于其作用机理仍然需要进一步研究。细胞凋亡是由基因控制的细胞自主有序死亡过程，自噬与凋亡之间存在着密切联系，但对于凋亡是否在自噬促进PCV2 复制的过程中发挥作用还有待探讨。

近期发表于《Veterinary Research》 上的文章首次报道了细胞凋亡在氧化应激诱导自噬促进PCV2持续感染增殖中的作用。该研究采用H2O2诱导细胞氧化应激，通过检测PCV2 Cap 蛋白表达水平、PCV2 DNA 拷贝数和PCV2 感染阳性的细胞数后发现，H2O2介导的氧化应激可以促进PCV2 在PK15细胞中的复制。通过检测ATG5 和LC3Ⅱ蛋白表达水平以及观察GFP-LC3 点状聚集情况发现，氧化应激可以诱导PK15 细胞发生自噬。添加自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤或转染siATG5 降低自噬水平后发现，抑制自噬可以阻断氧化应激对PCV2 复制的促进作用。这些结果表明，氧化应激可以通过诱导自噬促进PCV2 在PK15 细胞中上的复制。为了探讨氧化应激诱导的自噬促进PCV2 在PK15 细胞中复制的机制，该研究进一步检测了凋亡相关基因如Casepase-3、Casepase-8、Bax、Bcl-2 以及凋亡相关蛋白Casepase-3，试验结果表明，抑制自噬不仅降低了细胞自噬反应的水平和PCV2 的增殖复制水平，而且显著增加了PK15 细胞的凋亡水平，细胞形态学观察也得出了相同的结论。通过添加凋亡抑制剂Z-VAD-FMK 发现，在抑制自噬的情况下抑制细胞凋亡有助于PCV2 在PK15 细胞中的复制。这些试验数据说明，氧化应激诱导的自噬可通过抑制细胞凋亡实现宿主细胞的持续存活，从而促进PCV2 在PK15 细胞中的持续感染与复制。

已有研究表明，细胞自噬可以促进PCV2 的复制，此外，PCV2 的ORF4 蛋白可直接抑制细胞凋亡促进PCV2 的早期感染，从PCV2 本身的基因结构说明凋亡不利于PCV2 的复制。该最新研究则从自噬调控凋亡的角度，阐明了自噬促进PCV2 体外复制的机制，证实了凋亡在其中的作用。该研究进一步阐明了氧化应激影响PCV2 复制增殖进而影响PCV2 致病的机理，其研究成果可为猪圆环病毒病的防控提供科学参考。

评述论文来源：Zhai Nian-Hui, Liu Kai, Li Hu, et al.PCV2 replication promoted by oxidative stress is dependent on the regulation of autophagy on apoptosis [J].Vet Res, 2019, 50:19.DOI: 10.1186/s13567-019-0637-z