狂犬病病毒如何利用“脂滴快车”谋生?

狂犬病是由狂犬病毒（RABV）感染引起的一种古老的人兽共患病，但其至今仍对全球的公共卫生健康造成严重威胁。全球每年约有59 000 人死于狂犬病，该病主要发生于一些非洲和亚洲的发展中国家，中国是狂犬病高发国家之一。RABV 是一种典型的嗜神经病毒，其在进入中枢神经系统（CNS）后开始大量复制，造成宿主的神经损伤，最终致其死亡。狂犬病的病死率几乎100%，目前无有效治疗方法，主要原因是RABV的致病机制尚未完全解析。

RABV 的复制依赖于宿主细胞，而宿主的脂代谢是否在RABV 复制中发挥着重要作用？近日，《Journal of Virology》杂志在线发表了题为“Lipid droplets are beneficial for rabies virus replication by fa‐cilitating viral budding”的研究论文。该文章揭示了RABV 感染后可以调控宿主的脂代谢，通过促进感染细胞脂滴的合成来帮助其完成出芽过程，最终完成其的复制。

研究人员首先采用脑切片的油红O（Oil Red O）脂肪染色法、激光共聚焦等方法检测了RABV 感染的原代神经元细胞和鼠脑中脂滴的生成情况，发现RABV 感染可以显著诱导宿主脂滴的合成。而后利用羟甲戊二酰辅酶A（HMG-CoA）还原酶抑制剂阿托伐他汀（Atorvastatin）抑制脂滴的产生后，显著降低了RABV 的复制水平，这表明脂滴在RABV 的复制中发挥重要作用。为了探究脂滴在病毒复制过程中具体的作用机制，研究人员利用病毒RNA 测定和病毒滴定试验明确了脂滴主要在RABV 组装和出芽的过程中发挥作用。进一步利用病毒样颗粒（VLP）模拟RABV 病毒粒子出芽的过程，发现脂滴能够有效运输病毒蛋白到达细胞膜以加速病毒的出芽，揭示了RABV 感染后通过诱导脂滴生成来帮助病毒出芽的作用机制。

脂滴在RABV 的感染中发挥作用，那么RABV是如何来调控脂滴的合成？研究人员通过转录组学测序锁定了RABV 感染的鼠脑神经瘤细胞N2a 中的N-myc 下游调节基因1（NDRG1），发现RABV 感染后可以显著上调细胞中NDRG1 的转录和蛋白表达水平，而NDRG1 的表达能够进一步促进脂滴的生成。脂滴在合成及裂解过程中有多个起关键作用的酶，经qRT-PCR 和western blot 等方法检测，发现过表达NDRG1 能够增强N2a 细胞中的二酰基甘油酰基转移酶1 和2（DGAT1/2）的表达，而在沉默NDRG1的表达以及采用DGAT1/2 的抑制剂后，均可以显著下调N2a 细胞中脂滴的合成，从而降低RABV 的复制水平。这表明RABV 感染后主要通过上调宿主细胞中NDRG1 分子的表达来促进脂滴合成过程中关键酶DGAT1/2 的表达，最终通过促进脂滴的合成来帮助病毒的出芽，提高病毒的复制效率。这些研究结果揭示了RABV 感染后可以通过调控宿主的脂代谢过程来协助其完成复制。

病毒调控脂滴生成的研究多集中于正链RNA 病毒（如丙型肝炎病毒HCV），而RABV 是一种负链RNA 病毒，且具有典型的神经嗜性，对于宿主神经系统的脂代谢和病毒感染之间的研究目前鲜有报道。RABV 的出芽主要依赖于其基质蛋白（Matrix protein，M）和糖蛋白（Glycoprotein，G），而脂滴在RABV 完成出芽的过程中发挥重要作用，提示脂滴在病毒出芽中可以作为一种运载工具—“脂滴快车”来加速病毒膜蛋白的运输，协助其完成出芽。这一机制的解析加深和拓宽了对RABV 出芽过程的认知及其复制机制的理解，为后续狂犬病治疗药物的开发及其他嗜神经病毒复制机制的解析奠定基础。