非洲豬瘟病毒pMGF505-7R通過抑制IL-1B和I型干擾素調(diào)控病毒致病力
2018年8月我國首次報道了非洲豬瘟(Infection with African swine fever virus,ASF)疫情,之后該病在我國迅速蔓延,給我國養(yǎng)豬業(yè)帶來了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失由于缺乏商品化的疫苗和特效藥物,病毒的致病機(jī)制不清楚,非洲豬瘟(ASF)的防控形勢異常嚴(yán)峻。因此,解析非洲豬瘟病毒(ASFV)的致病機(jī)制是當(dāng)前迫切需要研究的科學(xué)問題。
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先天免疫是宿主抵抗病原微生物感染的第一道防線,炎癥反應(yīng)和1型干擾素是先天免疫應(yīng)答的重要成分,非洲豬瘟病毒(ASFV)感染如何調(diào)控宿主炎癥反應(yīng)和Ⅰ型干擾素應(yīng)答,其逃逸宿主的先天免疫系統(tǒng)的監(jiān)視與病毒致病力的關(guān)系尚不清楚。
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來自中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所的研究團(tuán)隊(duì)在研究中發(fā)現(xiàn),非洲豬瘟病毒(ASFV)感染原代豬肺泡巨噬細(xì)胞(PAMs)后,采用IL-1β和IFN-β的誘導(dǎo)劑處理細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)隨著非洲豬瘟病毒(ASFV)感染劑量的增加IL-1β和IFN-β的轉(zhuǎn)錄及分泌水平呈梯度降低,提示非洲豬瘟病毒(ASFV)編碼蛋白可能抑制IL-1β和IFN-β產(chǎn)生。
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通過篩選發(fā)現(xiàn)非洲豬瘟病毒(ASFV)多基因家族(MGF)505/360多數(shù)成員對IL-1β和IFN-β產(chǎn)生具有抑制作用其中pMGF505-7R的抑制作用最為顯著。采用CRISPR-Cas9和同源重組技術(shù)構(gòu)建MGF505-7R基因缺失重組病毒(ASFV-A7R),用相同劑量的親本病毒(ASFV-WT)與重組病毒(ASFVA7R)分別感染原代豬肺泡巨噬細(xì)胞(PAMs),發(fā)現(xiàn)ASFV-A7R能夠誘導(dǎo)更高水平的IL-1β和IFN-β的產(chǎn)生,表明pMGF505-7R對IL-1β和Ⅰ型干擾素產(chǎn)生具有抑制作用。
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進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)pMGF505-7R通過與IKK復(fù)合物相互作用抑制IL-β的轉(zhuǎn)錄,并且其靶向NLRP3抑制IL-β的分泌;而在Ⅰ型IFN信號通路,pMGF505-7R靶向IRF3抑制Ⅰ型IFN的產(chǎn)生。通過動物評價,發(fā)現(xiàn)ASFV-WT感染動物后第8天即出現(xiàn)死亡,到第10天死亡率達(dá)100%,而感染ASFV-A7R后超過60%的豬存活,并且在ASFV-A7R感染豬的各器官中的病毒載量也顯著下降,結(jié)果表明缺失MGF505-7R基導(dǎo)致ASFV在仔豬體內(nèi)毒力降低。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)與ASFV-WT感染組相比,ASFV-A7R感染組誘導(dǎo)更高水平的IL-1B和IFN-B的產(chǎn)生,并且血清中病毒載量顯著降低。
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這些研究初步揭示了非洲豬瘟病毒(ASFV)的免疫逃逸的一種新策略,為非洲豬瘟病毒(ASFV)致病機(jī)制探索和疫苗的研發(fā)提供了新的理論依據(jù)。