CD163及MYH9通过直接互做介导PRRSV细胞侵入

研究进展评述

猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcine reproductive and respiratory syndrome virus，PRRSV)是单股正链RNA 病毒，属动脉炎病毒科(Arteriviridae)猪动脉炎病毒属(Porartevirus)成员。PPRSV 具有严格的宿主细胞嗜性，在体内主要感染单核巨噬细胞，包括猪肺泡巨噬细胞(PAMs)。研究表明，在PRRSV 进入允许细胞的过程中，大量宿主因子可能参与其中，如硫酸肝素(Heparin sulfate，HS)、CD151、CD163、唾液酸粘附素 (Sialoadhesin， CD169)、 DC-SIGN(CD209)及非肌肉肌球蛋白重链-9(Non-muscle myosin heavy chain 9， MYH9)等 ，其 中 CD163 和MYH9 被认为是病毒进入细胞所必须的宿主因子。在MYH9 缺陷的COS7 细胞中，单独引入CD163 并不能使PRRSV 感染该细胞，而在其与MYH9 共表达的情况下则使得该细胞对PRRSV 易感，表明两个宿主因子在PRRSV 进入允许细胞中具有协同作用。但是，这两种宿主因子是否通过直接互做来发挥其在PRRSV 细胞侵入过程中的协同作用，以及在病毒侵入的哪个阶段发挥作用仍然未知。

近期发表于《Frontiers Microbiology》 杂志上的研究论文“PRRSV cell internalization mediated by the direct interaction between CD163 and MYH9” 对CD163 和MYH9 在介导PRRSV 进入允许细胞的作用机制开展了深入研究。作者首先利用免疫共沉淀试验证实，在感染或未感染PRRSV 的PAMs 中，CD163 和MYH9 均存在直接的相互作用；然后对CD163 的截短表达及互做试验表明，CD163 的氨基端- 清道夫受体半胱氨酸富含区1-4 (Scavenger receptor cysteine-rich domains 1 to 4，SRCR1-4)可以同MYH9 的羧基端直接作用。然而在PRRSV 的非允许细胞HEK293T 中，稳定表达CD163 SRCR1-4 并不能介导 PRRSV 的吸附，表明 CD163 SRCR1-4 与MYH9 的直接互做不参与病毒的吸附过程。

在PRRSV 感染宿主细胞的过程中，其糖蛋白GP2a 和GP4 通过与CD163 的互做而介导病毒感染，而CD163 的SRCR5 结构域被认为是PRRSV 感染所必需的区域。为进一步明确CD163 与MYH9 互做在PRRSV 侵入细胞过程中的作用机制，作者在PRRSV 的非允许细胞系HEK293T 中稳定表达了CD163、CD163 SRCR1-4 及 CD163 SRCR5-CT 区域，并进行了PRRSV 感染试验，结果显示表达完整CD163 的HEK293T 细胞可以感染PRRSV，并能支持病毒的完整生命周期；表达CD163 SRCR1-4 的HEK293T 细胞不能吸附病毒；而表达CD163 SRCR5-CT 的HEK293T 细胞可以吸附病毒，但其病毒内化及复制效率相比表达完整CD163 的细胞却显著降低。用体外表达纯化的CD163 SRCR1-4 蛋白同PAMs 共孵育，PRRSV 感染试验证实病毒的内化被完全阻止。这些结果表明，CD163 的SRCR5-CT 结构域可介导PRRSV 的吸附，而其SRCR1-4 结构域则参与病毒的内化，其具体机制为CD163 的SRCR1-4 区域通过与MYH9 的羧基端直接作用，帮助已经完成吸附的病毒粒子进入胞浆，进而完成病毒的复制及装配。

该研究在前期工作的基础上，进一步阐明了PRRSV 侵入细胞相关的两个重要宿主因子CD163和MYH9 在介导该病毒侵入中的作用机制，以及它们之间协同效应产生的分子基础，对PRRSV 生命周期的认识、疫苗及抗病毒药物的设计具有重要参考价值。尽管有研究表明MYH9 参与除PRRSV 之外的多种病毒如单纯疱疹病-1 型(Herpes simplex virus-1HSV-1)、血小板减少综合征病毒(Thrombocytopenia syndrome virus， SFTSV)和 EB 病 毒 (Epstein-Barr virus, EBV)等的侵入过程，但作为一种胞浆分布的骨架蛋白，其如何在病毒吸附的诱导下向细胞膜定向分布，并协助病毒侵入的机制还需进一步探究。