寒冷刺激对PEDV 感染的潜在影响

猪流行性腹泻（PED）是由猪流行性腹泻病毒（PEDV）引起的一种以急性水样腹泻、脱水、呕吐为特征的肠道性疾病。该病在哺乳仔猪中呈高发病率和高死亡率，对全球养猪业造成了巨大的经济损失。PEDV 属于冠状病毒科、冠状病毒属，是单股正链的RNA 病毒，基因组全长约28 000 nt。PEDV的发生具有一定的季节性。2010 年冬季，PED 在中国暴发。随后，2013 年春，美国首次报道PED。在温带地区，PEDV 疫情经常发生在早春和冬季，在11 月至3 月期间达到高峰。而寒冷环境或温度波动常引起仔猪冷应激。鉴于此，外界温度环境引起的仔猪冷应激可能是PEDV 季节性发病的关键因素。热休克蛋白（Hsps）是一种分子伴侣蛋白，最初在高温培养果蝇时被发现。大量研究表明，机体暴露在较低的环境温度下会上调热休克蛋白70 ku（Hsp70）的表达。此外，Hsp70 已被证明与多种病毒感染有关。然而，Hsp70 的表达与PEDV 复制之间是否存在联系目前尚未明确。因此，探讨冷应激状态下Hsp70 表达与PEDV 复制的关系，可为解释PED 的季节性流行提供重要理论依据。

近期发表于《Pathogens》的一篇研究论文系统阐述了冷暴露、Hsp70 表达和PEDV 复制的关系，并取得了重要进展。作者首先根据预测平均热感觉指数（PMV）和生理等效温度（PET），并结合东北寒冷地区的平均气温（-5 ℃～5 ℃），选择4 ℃为冷暴露试验温度。之后，在低温环境下通过体内和体外试验，利用western blot 以及RT-qPCR 技术，证明了低温环境可以显著上调仔猪十二指肠、空肠、回肠以及Vero E6 细胞中Hsp70 的表达。进一步，在Vero E6 和IPEC-J2 细胞中，通过外源过表达和沉默技术，证明了Hsp70 的表达水平与病毒mRNA 和蛋白水平变化呈正相关。此外，作者在PEDV 不同感染时期，通过加入Hsp70 抑制剂VER155008，验证了Hsp70 参与PEDV 复制的具体环节。结果表明，VER155008 对病毒的侵入和复制均有显著的抑制作用。说明Hsp70 的活性与PEDV 的侵入和复制有关。大量研究显示，PEDV 的暴发呈现明显的季节性，在早春和冬季高发。同时，Hsp70 是影响多种病毒感染的关键因子，如猪轮状病毒、狂犬病病毒、寨卡病毒、乙型肝炎病毒等。研究结果表明，Hsp70参与病毒生命周期的不同阶段，例如侵入和复制等，并且发现Hsp70 在PEDV mRNA 合成和蛋白质表达中发挥正向调控的作用。综上所述，当仔猪暴露于较低的环境温度时，肠道中Hsp70 的上调表达对PEDV 复制的正向调控作用可能是导致PED 季节性流行的关键。该研究为PEDV 感染机制提供了新思路，并为抗病毒药物开发提供了理论依据。同时，提示我们合理调整仔猪生活的环境温度，是防控PEDV 季节性暴发的关键措施。