研究進展評述

豬繁殖與呼吸綜合征(Porcine reproductive and respiratory syndrome，PRRS)是一種烈性的豬傳染病，我國將其列為二類傳染病。該病給全世界范圍內的豬業(yè)帶來極大的經濟損失。引起PRRS 的病原是豬繁殖與呼吸綜合征病毒(PRRS virus，PRRSV)。該病毒最早于1987 年在美國被發(fā)現，隨后傳入歐洲，1996 年首次在中國分離到PRRSV。由于PRRSV 毒株基因組的高度變異和在豬體內持續(xù)感染的特性，到目前為止，傳統(tǒng)的弱毒疫苗和滅活疫苗仍無法完全地控制住病毒的傳播，迫切需要研究更為有效及安全的防控技術。

PRRSV 是動脈炎病毒科，動脈炎病毒屬的成員之一。2016 年將PRRSV-1 和 PRRSV-2 單獨列為兩種病毒。早期研究表明，PRRSV 具有多種膜蛋白組成的雙層膜結構，其中，糖基化蛋白5(GP5)具有小的胞外區(qū)，在病毒表面形成纖突，并且與基質蛋白M 形成異源二聚體。GP5 的胞外區(qū)具有病毒的中和表位，是重要的中和抗體識別區(qū)域。在PRRSV 的感染性克隆中刪除GP5 基因會導致病毒重組裝的失敗。

前期研究表明，GP5 與易感細胞中的細胞骨架蛋白非肌肉肌球蛋白II 型的重鏈(Non-muscle myosin IIheavy chain，NMHC IIA 或 MYH9)結合，并且 C端的MYH9(PRA)蛋白片段可以有效阻斷病毒的感染，但GP5 與MYH9 的作用域以及如何介導病毒入侵易感細胞還不清楚。最近發(fā)表在Frontiers in Microbiology 上的文章對此開展了系統(tǒng)研究，研究發(fā)現GP5 通過其胞外區(qū)(GP5-ecto-1)和MYH9 直接作用，并證明這種相互作用觸發(fā)了MYH9 的纖維組裝。通過電鏡觀察發(fā)現，細胞外GP5-ecto-1 結合PRA，可誘導PRA 形成的粗的蛋白束，并在PRRSV 的易感細胞MARC-145 中觀察到相似的MYH9 聚集現象，該現象主要發(fā)展在PRRSV 感染的早期階段，因此，推測MYH9 的聚集與病毒的內化有密切關系。為證實該推測，研究者利用MYH9 解聚的特異性誘導劑S100A4 對 MYH9 聚集進行了抑制，結果發(fā)現PRRSV 的內化和感染顯著降低，表明GP5-ecto-1 結合PRA，并誘導其成束狀組裝可促進病毒的內化及轉運。其可能的機制為：在正常狀態(tài)下，MYH9 在細胞內處于動態(tài)平衡的穩(wěn)定狀態(tài)，天然狀態(tài)的MYH9 具有單體，二聚體和多聚體三種結構；當病毒吸附細胞時，MYH9 與細胞內源性的S100A4 解離，并聚集成蛋白多聚體，遷移至細胞質內的近膜部分。隨著受體- 網格蛋白介導的內吞作用將病毒胞吞進入細胞內，并暴露出病毒表面的GP5，MYH9 多聚體與PRRSV 的GP5 胞外區(qū)結合，MYH9的C 端(PRA 部分)牽拉包含病毒的囊泡，并沿著F-actin 束移動，進入細胞質內部，在CD163 的幫助下，開啟下一步病毒脫殼和基因組的釋放，以及基因組復制和翻譯。

有研究表明，MYH9 也在其他病毒，如皰疹病毒(herpes simplex virus-1，HSV-1)，血小板減少癥病毒 (thrombocytopenia syndrome virus， SFTSV)， EB病毒(Epstein-Barr virus，EBV)的感染過程中均發(fā)揮了重要的作用，可能存在與PRRSV 細胞入侵過程中類似的機制。

綜上所述，該研究明確了PRRSV 在細胞入侵過程中，通過GP5 胞外區(qū)與MYH9 的直接互做，引起MYH9 聚集成多聚體，MYH9 多聚體隨后牽引核內體進入胞漿，為病毒核酸釋放和復制準備了條件。該研究為PRRS 的新型疫苗和抗病毒藥物的開發(fā)提供了新的靶點。