龐玉蓮,秦旭東,汪銘書,程安春

α皰疹病毒(Alphaherpesvirus)是一類重要的人獸共患病病原,包括可以感染人的水痘-帶狀皰疹病毒(Varicella-zoster virus,VZV)、單純皰疹病毒(Herpes simplex virus,HSV)以及感染動物的偽狂犬病病毒(Pseudorabies virus,PRV)、馬立克氏病病毒(Marek’s disease virus,MDV)和鴨瘟病毒(Duck plague virus,DPV)等。目前已經(jīng)被鑒定的囊膜糖蛋白有12種,包括gB、gC、gD、gE、gG、gH、gI、gJ、gK、gL、gM與gN,其中g(shù)I與gE形成異源二聚體(gE/gI),參與病毒的二次囊膜包被過程,促進(jìn)病毒在細(xì)胞間的傳播,也在病毒逃避宿主免疫中起著重要作用。

囊膜糖蛋白gI由US7基因編碼,屬于典型的Ⅰ型跨膜蛋白,由胞外域、跨膜區(qū)及胞內(nèi)域組成[1]。在對gI功能的探究中,發(fā)現(xiàn)gI對于α皰疹病毒的復(fù)制不是必需的,但在病毒毒力方面起著重要的作用,VZV、HSV-1、PRV、DPV等gI缺失突變病毒的毒力均會出現(xiàn)不同程度的下降[2-10];而另一方面發(fā)現(xiàn)gI和gE序列的改變可能是引起PRV毒力增強(qiáng)的原因之一[11-12]。本文將對α皰疹病毒囊膜糖蛋白gI影響病毒的毒力機(jī)制做簡要的介紹,旨在為后續(xù)深入探究此蛋白功能的相關(guān)研究及α皰疹病毒引起的相關(guān)疾病的防控提供理論參考。

1 gI參與病毒粒子的裝配與轉(zhuǎn)運(yùn)過程影響病毒毒力

α皰疹病毒的病毒粒子結(jié)構(gòu)相似,由雙鏈DNA、衣殼、皮層和囊膜4個部分組成。病毒在感染時(shí)通過膜蛋白吸附在細(xì)胞膜上,進(jìn)而細(xì)胞膜與囊膜融合,由皮層包裹的病毒核衣殼進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)內(nèi),通過微管轉(zhuǎn)移至細(xì)胞核處[13];再與核孔相互作用將病毒核酸注入細(xì)胞核[14];隨后病毒DNA開始復(fù)制并與核內(nèi)的病毒衣殼蛋白形成核衣殼,組裝好的核衣殼被內(nèi)核膜包裹進(jìn)入核周隙完成初級包膜[15];完成初級包膜的病毒粒子與外核膜融合后進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)(去包膜),形成裸露的核衣殼,隨后在胞質(zhì)內(nèi)獲得大量皮層蛋白,并在細(xì)胞內(nèi)膜進(jìn)行病毒二次囊膜包被,在胞質(zhì)囊泡內(nèi)形成完整病毒粒子[16];這些胞質(zhì)囊泡與細(xì)胞膜發(fā)生融合或通過胞吐作用使病毒粒子釋放到細(xì)胞外[17-18]。在病毒粒子形成過程中,gI與gE形成gE/gI復(fù)合物,參與病毒在高爾基體反面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(Trans-Golgi network,TGN)的二次囊膜包被過程,促進(jìn)病毒粒子的成熟;在感染后期,gE/gI會轉(zhuǎn)移到細(xì)胞連接處,促進(jìn)病毒粒子的傳播。病毒粒子的成熟和傳播對于病毒感染都是不可或缺的,因此,gI可通過這兩個過程進(jìn)而影響病毒的毒力。

1.1 gI參與病毒粒子二次囊膜包被過程影響病毒毒力 在體外培養(yǎng)中,Mallory等發(fā)現(xiàn)gI對于VZV的復(fù)制不是必需的,但gI的突變會擾亂合胞體的形成以及改變gE的構(gòu)象和分布,進(jìn)而減少感染性病毒粒子的釋放[19]。這與Wang等關(guān)于gI對病毒復(fù)制影響的結(jié)論一致,當(dāng)VZV gI缺失C端或者N端后,受感染細(xì)胞的TGN會形成膜性堆積,使得病毒粒子不能轉(zhuǎn)運(yùn)到高爾基體,病毒二次囊膜包被過程被破壞,完整病毒粒子的合成受阻[7]。VZV完全缺失gI后,會造成病毒粒子在黑色素瘤細(xì)胞內(nèi)的復(fù)制延遲及釋放受阻,并且在感染免疫缺陷小鼠異種移植的人背根神經(jīng)節(jié)(Dorsal root ganglia,DRGs)時(shí),小鼠神經(jīng)癥狀相對輕微、緩慢且不能持續(xù),在感染14 d后,病毒的拷貝數(shù)降低了100倍[20];同樣缺失gI的VZV也不能在皮膚及T細(xì)胞異種移植中順利復(fù)制[8]。說明gI對于完整病毒粒子的形成具有重要作用。

Farnworth等人使用細(xì)胞表面蛋白的生物素標(biāo)記和特異性抗體的方法證明了HSV gE/gI從細(xì)胞膜上內(nèi)吞并積聚在較大的囊泡中[21],gE利用gI成熟的氨基末端在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)間隙形成復(fù)合物,并在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放后定位在高爾基體,通過gE胞內(nèi)域與細(xì)胞分選機(jī)制的相互作用促進(jìn)病毒的二次囊膜包被過程(圖1C)[22]。gI的內(nèi)吞作用主要是通過其胞質(zhì)尾區(qū)的雙亮氨酸基序與細(xì)胞的內(nèi)吞機(jī)制直接作用介導(dǎo)的[23],并且依賴于gE/gI復(fù)合物的形成,當(dāng)單獨(dú)表達(dá)gI時(shí),gI蛋白會在細(xì)胞膜表面積累,而不能被內(nèi)化至胞內(nèi)[24];此外,VZV gI的內(nèi)吞基序還可以增強(qiáng)gE從質(zhì)膜中尋找和轉(zhuǎn)運(yùn)病毒粒子組分到囊膜包被位點(diǎn)的能力[25]。HSV gE/gI 在感染的早期階段通過上述過程特異性定位于TGN,與多種皮層蛋白相互作用,選擇性招募病毒粒子的結(jié)構(gòu)成分,促進(jìn)病毒囊膜蛋白以及皮層蛋白的聚集,胞吞至TGN完成二次囊膜包被[26]。gI的缺失會引起gE/gI復(fù)合物形成受阻,病毒粒子二次囊膜包被過程受到影響,不完整的病毒粒子在高爾基體處堆積,導(dǎo)致無法高效形成具有侵襲力的病毒粒子,從而影響病毒毒力。

注:1.gE/gI作為Fc段受體結(jié)合IgG的Fc段(右圖B),其他病毒膜蛋白(gD)結(jié)合IgG的Fab段形成復(fù)合物(右圖A),這兩種復(fù)合物在細(xì)胞表面被內(nèi)吞到初級內(nèi)體(early endosomes,EE);2.被內(nèi)吞的復(fù)合物到達(dá)分選內(nèi)體(sorting endosomes,SE);3.在酸性條件下IgG與gE/gI解離,IgG與gD形成的復(fù)合物經(jīng)溶酶體途 徑(lysosomal pathway,Lys)進(jìn)行降解;4.游離的gE/gI經(jīng)再循環(huán)內(nèi)體(recycling endosomes,RE)重新分布到細(xì)胞表面或逆行到TGN再回到RE;5.gE/gI參與病毒粒子在TGN的二次囊膜包被過程;6.gE/gI將完成包被過程的病毒粒子分選至細(xì)胞連接處,經(jīng)與細(xì)胞表面受體的相互作用,病毒粒子完成向未感染細(xì)胞的移動。

1.2 gI參與病毒粒子的轉(zhuǎn)運(yùn)影響病毒毒力 胞間傳播是α皰疹病毒擴(kuò)大感染的一個重要過程,病毒粒子通過粘膜或眼上皮組織(HSV)或皮膚(VZV)以及突觸連接的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)迅速傳播,gI與gE形成的復(fù)合物對這種傳播有及其重要的作用。α皰疹病毒囊膜糖蛋白gI與gE 含有酪氨酸和雙亮氨酸基序以及酸性和磷酸化的氨基酸簇[27],當(dāng)gI與gE形成復(fù)合物后,這些基序通過類似于受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用結(jié)合到TGN,通過gE的C末端結(jié)構(gòu)域(CT)的酪氨酸基序與銜接蛋白(Adapter protein,AP)相互作用,將包膜病毒粒子特異性地分選到具有細(xì)胞連接的基底外側(cè)表面[28-29]。在缺失gE的CT結(jié)構(gòu)域后,新包膜的病毒粒子被定向至細(xì)胞頂端表面,導(dǎo)致病毒粒子傳播至相鄰細(xì)胞的過程受阻[30-32]。在病毒感染后期,gE/gI重新分布到細(xì)胞外側(cè)表面,通過受體機(jī)制定位在細(xì)胞連接處,其胞外域與相鄰細(xì)胞受體結(jié)合(如鈣調(diào)蛋白)來促進(jìn)病毒顆粒從受感染細(xì)胞向鄰近未受感染細(xì)胞的跨連接移動(圖1C)[33]。此外,gE/gI復(fù)合物的形成還會促進(jìn)形成合胞體,而缺失或突變gI后,合胞體形成受阻,因此gI的完整表達(dá),對病毒傳播過程中有效的膜融合是非常重要的[34]。

VZV gE/gI的形成還有利于gE的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,將VZV gE胞外域第一個富含半胱氨酸的區(qū)域缺失,阻止gI與gE結(jié)合后,會改變gE在受感染細(xì)胞膜上的表達(dá),影響gE的成熟以及其與病毒粒子的結(jié)合[10],但缺失gI不會影響病毒粒子形態(tài)和gE包裝到病毒粒子[35]。例如在感染了缺失gI的VZV的細(xì)胞中,gE在細(xì)胞表面表達(dá)減少,不規(guī)則的膜結(jié)構(gòu)和液泡堆積在細(xì)胞質(zhì)中,病毒粒子向細(xì)胞表面的出口發(fā)生改變[7,23]。Zerboni等也發(fā)現(xiàn)缺失gI的VZV在神經(jīng)細(xì)胞中,細(xì)胞膜上的gE含量很低,gE會在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滯留以及高爾基體會發(fā)生扭曲[20]。這些提示著異常的gE細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)可能與gI缺失后的病毒感染能力下降有關(guān)。

綜上,gI作為α皰疹病毒囊膜糖蛋白在與gE形成gE/gI復(fù)合物后,參與病毒粒子的二次囊膜包被以及將病毒粒子正確分選到細(xì)胞連接處,并促進(jìn)相鄰細(xì)胞的感染。gI的正確表達(dá)有助于gE/gI在細(xì)胞連接處正常發(fā)揮其功能,從而促進(jìn)病毒在細(xì)胞間的高效傳播[36]。

2 gI囊膜糖蛋白參與病毒在神經(jīng)軸突的運(yùn)輸過程而影響病毒毒力

α皰疹病毒如HSV-1、VZV和PRV,表現(xiàn)出一種感染動物宿主中樞神經(jīng)系統(tǒng)(Central nervous system,CNS)和外周神經(jīng)系統(tǒng)(Peripheral nervous system,PNS)的傾向[37]。病毒在感染上皮細(xì)胞后,到達(dá)PNS的神經(jīng)元軸突末梢,逆行轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入神經(jīng)元胞體,在此處沉積基因組并建立潛伏感染[38-39]。成功建立潛伏感染后的病毒再次激活時(shí)會在神經(jīng)元胞體中進(jìn)行復(fù)制,產(chǎn)生的病毒顆粒在微管上沿著胞體到軸突末端的方向進(jìn)行快速順行軸突運(yùn)輸,回到受神經(jīng)支配的上皮組織,從而發(fā)生潛伏感染再激活[40]。順行運(yùn)輸過程依賴于軸突的分揀,運(yùn)輸?shù)膶ο罂赡転橥耆M裝的病毒粒子或無包膜的核衣殼[41-42]。在潛伏感染再激活過程當(dāng)中,在神經(jīng)元胞體合成的病毒成分經(jīng)軸突順行運(yùn)輸是病毒感染受神經(jīng)支配的組織所必需的[43]。目前關(guān)于α皰疹病毒在神經(jīng)元軸突順行運(yùn)輸共提出兩種模型,其中“匹配模型”認(rèn)為病毒與其他細(xì)胞中組裝過程一樣,在進(jìn)行軸突運(yùn)輸前已經(jīng)完成二次囊膜包被[44];而“分離模型”認(rèn)為病毒粒子的二次囊膜包被發(fā)生在軸突運(yùn)輸之后,未獲得囊膜的核衣殼和病毒糖蛋白分別在軸突上被分選和運(yùn)輸,最后在軸突末端進(jìn)行組裝[45-46]。現(xiàn)有研究結(jié)果表明,α皰疹病毒感染后的組裝過程比較符合匹配模型(尤其是PRV的順行轉(zhuǎn)運(yùn)過程),但有些證據(jù)表明分離模型也可能存在[47-50]。

α皰疹病毒粒子在神經(jīng)元中的軸突定向傳導(dǎo)機(jī)制是其完整生命周期的重要組成部分,但是目前對這種傳導(dǎo)機(jī)制了解甚少。α皰疹病毒囊膜糖蛋白gI是一個重要的神經(jīng)毒力基因,已有的研究表明,gI對于α皰疹病毒神經(jīng)毒力至關(guān)重要,gI缺失后,α皰疹病毒的神經(jīng)致病性有不同程度的減弱[11]。缺失gI的PRV對易感動物的神經(jīng)致病性會顯著減弱[51];兔子通過鼻內(nèi)感染gI缺失的牛皰疹病毒5型(Bovine herpesvirus type 5,BHV-5),其神經(jīng)癥狀出現(xiàn)明顯減弱(2～4倍)[52],而在同時(shí)缺失gE和US9后神經(jīng)癥狀進(jìn)一步減弱[53];gI缺失突變后的馬皰疹病毒1型(Equine herpesvirus type 1,EHV-1)在大鼠腦內(nèi)的感染能力極度減弱,在加入PRV的gI蛋白后能恢復(fù)突變病毒對視頂蓋的入侵[54];具有TK、gE和gI缺陷的PRV變異株無明顯神經(jīng)癥狀,具有開發(fā)成新一代疫苗的潛力[55]。

在對皰疹病毒神經(jīng)毒力的探究中發(fā)現(xiàn),gI主要通過影響病毒粒子在神經(jīng)元軸突的順行轉(zhuǎn)運(yùn)過程影響病毒毒力。根據(jù)McGraw等的研究結(jié)果,在缺失gI的情況下,小鼠神經(jīng)元中的HSV-1病毒粒子順行轉(zhuǎn)運(yùn)過程受阻,病毒粒子不能順利進(jìn)入下一個神經(jīng)元[56];Oliver等將gE和gI蛋白的第一個富含半胱氨酸的區(qū)域突變后,發(fā)現(xiàn)VZV在DRGs上的傳導(dǎo)受到影響,且gI缺失的VZV突變株在皮膚和T細(xì)胞上的感染性喪失[10];另有研究表明VZV gI在神經(jīng)元細(xì)胞中進(jìn)行復(fù)制期間可以促進(jìn)病毒體組分進(jìn)入軸突,且在病毒建立潛伏感染過程中是必需的[57-58];PRV強(qiáng)毒株(Becker株)與缺失gE和gI基因的弱毒株(Bathar-K61株)相比,兩個毒株在神經(jīng)軸突中的傳導(dǎo)能力具有明顯的差異,Becker株在神經(jīng)軸突中能正常雙向傳導(dǎo),而Bartha-K61株僅能單向傳導(dǎo),Bartha-K61株接種小鼠的存活時(shí)間明顯延長,且臨床癥狀不明顯[59]。以上研究表明,α皰疹病毒中g(shù)I是一個重要的神經(jīng)毒力基因,可通過其胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域影響病毒在神經(jīng)軸突上的傳播進(jìn)而影響其神經(jīng)毒力,并且gI的胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域比gE的胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域更能促進(jìn)病毒的傳播[60],但其作用的具體機(jī)制還有待研究。

在神經(jīng)模型研究中,微絲和微管骨架在α皰疹病毒感染過程中起著非常重要的作用,病毒粒子可通過驅(qū)動蛋白沿著微管進(jìn)行移動完成運(yùn)輸過程。PRV病毒粒子與驅(qū)動蛋白家族成員1A(Kinesin family member 1A,KIF1A)在原代大鼠頸上神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元軸突內(nèi)共轉(zhuǎn)運(yùn),KIF1A的過表達(dá)和敲低分別增加和減少了順行衣殼轉(zhuǎn)運(yùn),而KIF1A可以與US9共同純化[61],兩者之間可能存在某種相互作用。缺失gE/gI后,含有綠色熒光蛋白標(biāo)記US9的病毒粒子在胞體中組裝,但不能有效地分揀到軸突中[62],這說明gE/gI間接促進(jìn)或穩(wěn)定US9蛋白與KIF1A之間的相互作用,使病毒核衣殼及其他蛋白分選至神經(jīng)軸突中進(jìn)行順行轉(zhuǎn)運(yùn)。在進(jìn)一步缺失US9后,病毒粒子仍可組裝完成,但是順向運(yùn)輸?shù)牟《玖Ｗ訁s急劇較少,這與gE/gI/US9復(fù)合物缺失后不能募集KIF1A有關(guān)[63-65]。在神經(jīng)元中進(jìn)行復(fù)制時(shí),PRV gE/gI和US9組成的復(fù)合物聚集在TGN上,隨后復(fù)合物與KIF1A發(fā)生交聯(lián),介導(dǎo)軸突分選和順行軸突轉(zhuǎn)運(yùn),將病毒粒子從神經(jīng)元胞體運(yùn)輸?shù)捷S突末端[63];一旦病毒粒子進(jìn)入軸突,gE/gI與US9的結(jié)合能力將會降低,US9在軸突生長錐中參與病毒釋放,但是,不管是在PRV感染或過表達(dá)的情況下,gI都會在后期促進(jìn)蛋白酶體降解KIF1A,因此,病毒粒子分選至軸突的時(shí)間是非常有限的[66-68](圖2)。缺失gI后,KIF1A介導(dǎo)的PRV的順行轉(zhuǎn)運(yùn)速度明顯降低[69],這可能是由于gI的缺失破壞了gI/gE-US9復(fù)合物的完整性,并且PRV gI的CT區(qū)缺失突變體在軸突的轉(zhuǎn)運(yùn)效率明顯低于野生株[65],因此gI的CT區(qū)是PRV順行轉(zhuǎn)運(yùn)所必需的,US9可能通過該區(qū)域與gE/gI形成三元復(fù)合物,這也進(jìn)一步說明了gI對于穩(wěn)定該復(fù)合物的重要性。在對其他α皰疹病毒的研究中,利用免疫熒光對病毒糖蛋白和衣殼蛋白在神經(jīng)元細(xì)胞中的定位分析發(fā)現(xiàn),VZV gI在潛伏感染再激活中的作用是促進(jìn)軸突對于病毒粒子結(jié)構(gòu)成分的獲取[58];在HSV-1感染的神經(jīng)元中,含有g(shù)E/gI與US9的TGN可以作為HSV-1病毒粒子裝載到微管上的平臺,gE/gI與US9在此促進(jìn)衣殼和含糖蛋白的囊泡裝載到驅(qū)動蛋白上,驅(qū)動蛋白將HSV-1的結(jié)構(gòu)成分運(yùn)送到軸突末端[66,70]。但HSV-1 US9與KIF1A未見相互作用的報(bào)道,把HSV-1 US9引入到缺失US9的PRV中時(shí),發(fā)現(xiàn)HSV-1 US9不會與KIF1A結(jié)合,可能有其他驅(qū)動蛋白與之結(jié)合[67]。

注:在神經(jīng)元胞體中,gE/gI與US9在TGN形成復(fù)合物,隨后與KIF1A發(fā)生交聯(lián),介導(dǎo)軸突分選以及軸突轉(zhuǎn)運(yùn),促進(jìn)病毒粒子運(yùn)輸?shù)捷S突末端,而在HSV中US9可能與其他驅(qū)動蛋白結(jié)合。

α皰疹病毒在潛伏感染再激活后經(jīng)軸突順行運(yùn)輸至上皮組織是其擴(kuò)大感染的前提,而gI在這個過程中起著非常重要的作用。缺乏gI的α皰疹病毒在感染宿主時(shí),對神經(jīng)系統(tǒng)的侵襲能力明顯減弱,并且潛伏感染再激活狀態(tài)緩慢,表明gI是病毒神經(jīng)毒力的關(guān)鍵基因,其機(jī)制可能為缺失gI后的病毒粒子不能有效的進(jìn)行軸突運(yùn)輸或者進(jìn)行高效的感染性病毒粒子合成。

3 囊膜糖蛋白gI參與病毒免疫逃逸而增強(qiáng)病毒毒力

宿主被病毒感染后,會立即啟動先天性免疫應(yīng)答,增強(qiáng)固有免疫細(xì)胞的活性以及誘導(dǎo)固有免疫分子的產(chǎn)生進(jìn)而抑制病毒的感染,其中I型干擾素的產(chǎn)生可以誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生抗病毒蛋白,使細(xì)胞處于抗病毒狀態(tài),抑制病毒的增殖[71]。此外,特異性免疫應(yīng)答在抗病毒感染過程中起著關(guān)鍵的作用,然而病毒已經(jīng)進(jìn)化出多種逃避宿主免疫功能的策略,例如,可以通過靶向補(bǔ)體蛋白、NK細(xì)胞、MHC I類和MHC II類分子、抑制NF-κB的活性以及抗體生成等方式來對抗機(jī)體免疫,有助于病毒的持續(xù)感染[72-73]。囊膜糖蛋白gI作為α皰疹病毒粒子表面的抗原決定簇,具有一定的免疫原性和表達(dá)量,參與病毒免疫逃逸的過程。

3.1 參與病毒逃避宿主的體液免疫反應(yīng) 在HSV-1、PRV和VZV感染的細(xì)胞中,gE/gI可以作為Fc受體與IgG的Fc段結(jié)合,進(jìn)而影響IgG Fc段與補(bǔ)體以及擁有Fc受體的NK細(xì)胞和單核/巨噬細(xì)胞的結(jié)合,抑制經(jīng)典補(bǔ)體激活通路的激活或抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性作用(Antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC),干擾抗病毒免疫反應(yīng)以增強(qiáng)病毒持續(xù)感染的能力[74-75]。

HSV-1 IgG Fc受體是通過gI的第128-145位氨基酸與gE相互作用形成,gE與gI之間以1∶1的方式形成復(fù)合物,復(fù)合物再以1∶1的方式結(jié)合IgG(圖1B),gE/gI復(fù)合物既能與IgG聚集體結(jié)合,又能與IgG單體結(jié)合,但gE單獨(dú)表達(dá)時(shí)只能結(jié)合低親和力的IgG聚集體,只有與gI共表達(dá)時(shí)才能結(jié)合高親和力的IgG單體[76]。Friedman等[73]通過體外研究證實(shí)抗HSV的IgG通過Fab結(jié)構(gòu)域與靶抗原結(jié)合,而gE/gI與IgG Fc末端結(jié)合,形成抗體雙極橋結(jié)構(gòu)(圖1A),可以抑制體內(nèi)和體外免疫球蛋白池中75%的IgG,也可抑制IgG Fc域激活補(bǔ)體?；谠摻Y(jié)構(gòu),可以推測gE/gI在細(xì)胞表面進(jìn)行內(nèi)吞時(shí)將通過Fc結(jié)構(gòu)域結(jié)合的IgG以及相關(guān)病毒抗原蛋白共同帶入細(xì)胞內(nèi),該復(fù)合物通過初級內(nèi)體運(yùn)輸至溶酶體,而gE/gI有較強(qiáng)的pH依賴性,只在堿性條件下與IgG結(jié)合,所以在酸性的溶酶體中,gE/gI與IgG解離,通過再循環(huán)內(nèi)體被運(yùn)輸至細(xì)胞表面或TGN,溶酶體中的IgG和抗原蛋白則被降解或回收,gE/gI以此消除IgG和細(xì)胞表面抗原,阻斷了Fc結(jié)構(gòu)域的作用,逃避宿主的免疫作用,此功能可能在免疫動物體內(nèi)重新激活病毒過程至關(guān)重要(圖1C)[77-78]。同樣,在PRV 中g(shù)E/gI Fc受體活性有助于保護(hù)PRV感染單核細(xì)胞免受體外高效ADCC的侵襲,同時(shí)gE/gI的特異性抗體可以部分干擾PRV gE/gI與IgG的高效結(jié)合[74]。

3.2 降低宿主體內(nèi)干擾素生成 干擾素是宿主細(xì)胞在病原體感染后產(chǎn)生的一種抗病毒細(xì)胞因子,作為抗病毒感染的第一道防線,對于抗病毒感染有重要意義,其中I型干擾素在抗病毒感染中起重要作用。I型干擾素,IFN-α和IFN-β的不同表達(dá)不但依賴于細(xì)胞類型,還依賴于細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)錄因子以及病毒刺激。病毒感染時(shí)通過不同的途徑誘導(dǎo)干擾素的產(chǎn)生,取決于病毒進(jìn)入、細(xì)胞取向、感染劑量以及宿主狀態(tài)等因素。誘導(dǎo)產(chǎn)生的IFN可以通過激活潛在的抗病毒基因的表達(dá)使細(xì)胞產(chǎn)生一種抗病毒狀態(tài),例如,鵝IFN-α及IFN-γ可以有效降低DPV在鴨胚成纖維細(xì)胞上的感染[79]。在PRV感染過程中,缺失gI和gE會引起宿主IFN-α的表達(dá)顯著增加,已有研究表明gE/gI通過調(diào)控細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶(Extracellular regulated protein kinases,ERK1/2)的信號傳導(dǎo),減少ERK1/2磷酸化,進(jìn)而抑制漿細(xì)胞樣樹突狀細(xì)胞(Plasmacytoid d endritic cells,pDC)中IFN-α的產(chǎn)生,gE/gI是目前發(fā)現(xiàn)的第一個抑制pDC活性的α皰疹病毒因子[4,80]。

4 結(jié)語與展望

囊膜糖蛋白gI參與α皰疹病毒的組裝及傳播,與病毒在宿主體內(nèi)的免疫逃逸以及神經(jīng)軸突的運(yùn)輸過程也密切相關(guān)。gI基因?qū)τ讦涟捳畈《镜陌g傳播是必需的,但關(guān)于其作用的具體機(jī)制的研究還較為匱乏,目前研究較為清楚的是gI可以與gE形成gE/gI復(fù)合物并作為Fc受體與IgG結(jié)合,幫助病毒逃逸宿主免疫,但關(guān)于gI參與其他免疫逃逸途徑的機(jī)制還未見更多的報(bào)道;皰疹病毒gI蛋白在神經(jīng)系統(tǒng)上的研究主要是通過細(xì)胞模型,以動物為模型未見較深入的機(jī)制研究。皰疹病毒初次感染后,可以在宿主的神經(jīng)節(jié)內(nèi)建立潛伏感染,在潛伏感染期間病毒僅表達(dá)極少量的基因且不進(jìn)行復(fù)制,這極大程度上避免了被宿主免疫系統(tǒng)清除,使用現(xiàn)有疫苗來抵抗?jié)摲腥疽膊荒芷鸬搅己玫目刂菩Ч?如何減輕或消除皰疹病毒潛伏感染可以作為疫苗研發(fā)的重點(diǎn)。gI蛋白在神經(jīng)中的功能主要是參與病毒粒子的軸突順行運(yùn)輸,這與潛伏感染再激活密切相關(guān),通過對gI在神經(jīng)軸突運(yùn)輸機(jī)制的研究,以阻止病毒的重新激活為新的抗病毒策略,可以為研發(fā)更加安全高效的疫苗提供參考,因此對于gI介導(dǎo)的病毒毒力機(jī)制的研究,可作為未來一個重要方向。

利益沖突：無