Neuropilin-1与Furin：决定伪狂犬病毒毒力的关键宿主基因

猪伪狂犬病病毒（Pseudorabies virus，PRV）是危害养猪业的重要动物传染病之一。猪是伪狂犬病毒的天然宿主。近年来，越来越多的证据表明PRV 可实现跨种间传播感染人，对人类健康构成潜在的威胁，尤其是在2011 年以后猪伪狂犬病毒变异毒株的爆发。PRV 完成生命周期的复制不仅依赖于病毒自身编码的关键蛋白，也依赖于重要的宿主蛋白来完成。因此，寻找与PRV 编码蛋白相互作用的重要宿主蛋白对阐明PRV 的发病机制以及抗病毒治疗至关重要。PRV gB 是最保守的囊膜糖蛋白，与人单纯疱疹病毒1（HSV-1）的gB 蛋白有50%的氨基酸序列同源性。然而，与HSV-1 gB 相比，PRV gB 含有一个弗林蛋白酶（furin）裂解位点“RARR”，该位点可被细胞中普遍表达的furin 所切割，并产生C-end Rule（CendR）基序。Furin切割位点在很多病毒的感染中发挥重要的作用。比如新型冠状病毒（SARS-CoV-2），流感病毒中Furin 切割位点与病毒毒力高度相关，影响病毒的进入，组织嗜性，传播模式等诸多方面。多项研究表明Furin 切割位点切割之后产生的CendR基序可与神经细胞中高表达的Neuropilin-1（NRP1）蛋白相互作用。NRP1 也被认为是SARS-CoV-2 的受体之一。PRV 体内主要感染的靶细胞就是神经细胞，然而，NRP1 能否通过与gB 蛋白裂解产生的CendR 基序相互作用，进而参与PRV 的复制，以及PRV 的Furin 位点是否与该病毒的毒力相关等一些列问题尚不清楚。

近期发表于《Journal of virology》上的研究报道“Neuropilin-1 facilitates Pseudorabies virus replication and viral glycoprotein B promotes its degradation in a furin-dependent manner”发现，在RK13、HEK293T、Vero-E6 等细胞中瞬时转染NRP1 真核表达质粒促进了PRV 的复制。在神经细胞SK-N-SH 中采用RNAi干扰技术敲低NRP1 的内源表达降低了NRP1 的滴度，结果表明NRP1 可促进PRV 的复制。随后使用不表达内源Furin 的Lovo细胞证明NRP1 促进PRV 的复制不依赖于CendR 基序。为了进一步探究NRP1 参与PRV 复制的具体过程，研究人员探究了NRP1 对PRV 生命周期各个步骤的影响。首先在CHO 细胞中过表达NRP1 及PRV 已知受体Nectin-1，感染荧光素酶报告病毒6 h 后检测荧光素酶信号，结果发现Nectin-1 转染组，荧光素酶强度是对照组的23 倍，NRP1 转染组是对照组的2 倍。由此说明NRP1 促进了PRV 的进入。由于NRP1 定位在细胞表面，研究人员进一步探究了NRP1 对PRV 吸附过程的影响。通过在过表达NRP1 的CHO 和HEK293T 细胞中感染PRV 病毒以及在SK-N-SH 和SH-SY5Y 细胞中干扰NRP1 后感染病毒，4℃吸附2 h 后检测病毒拷贝，结果表明NRP1 促进PRV 的吸附。病毒囊膜蛋白诱导的细胞间融合（Cell-to-cell fusion）在PRV 感染过程中发挥重要作用，研究人员发现，NRP1 能够促进PRV 糖蛋白gB，gD，gH 和gL 介导的细胞融合。通过免疫共沉淀（Co-ⅠP）试验与双分子荧光互补试验（BiFC）证实了NRP1 与gB、gD 和gH 相互作用，与gL 没有相互作用。更为有趣的是，NRP1 可被gB 特异性通过溶酶体途径降解。最后，为了探究PRV gB中的Furin 切割位点是否影响PRV 毒力，研究人员构建了一系列突变病毒并进行小鼠感染实验，结果发现在小鼠体内，缺失furin 切割位点的PRV 病毒毒力明显减弱，表明furin 在PRV 致病性方面起到了重要作用。然而，其具体分子机制需要进一步探索。

总之，该研究详细解析了NRP1 促进PRV 复制的分子机制，为深入理解PRV 的致病机制以及开发新型抗病毒药物提供依据。