鲤春病毒血症病毒诱导细胞自噬的发生及其分子机理

鲤春病毒血症（SVC）是由鲤春病毒血症病毒（SVCV）引起的一种危害严重的鱼类传染病。但一直以来，人们对该病的感染与致病机理等基础科学问题知之甚少，直接制约着相关防控技术和产品的研究与开发。自噬，是当前备受关注的一种细胞生命活动，也是从病原与宿主互作角度，研究并揭示病原致病机理的一个新领域。本项目申请人在开展SVCV研究的过程中，偶然发现了该病毒诱导宿主细胞自噬的现象，暗示细胞自噬可能与SVCV感染之间存在重要联系。为此，本研究将在前期重要发现的基础上，通过GFP-LC3报告系统、Western blot检测、细胞超薄切片的电镜观察等方法，围绕SVCV是否诱导细胞自噬，自噬与SVCV感染有何关系，SVCV的哪些基因诱导自噬，宿主细胞哪些自噬相关基因参与了SVCV诱导的细胞自噬等四个问题展开深入研究，以期揭示SVCV诱导宿主细胞自噬的分子机制，从而为阐明SVCV感染与致病机理提供科学依据。

鲤春病毒血症病毒（SVCV）属于弹状病毒科水泡性病毒属，可以引起鲤科鱼类大规模暴发鲤春病毒血症(SVC)，该病被世界兽医卫生组织(OIE)列为必须申报的疾病之一。但一直以来，该病的感染与致病机理等基础科学问题知之甚少，直接制约着相关防控技术和产品的研发。细胞自噬（Autophagy），是细胞凋亡之外的第二种程序性细胞死亡方式，参与受损细胞器和绝大多数长寿蛋白质的代谢，对细胞新陈代谢，维持细胞内环境平衡起着重要作用。诸多研究表明：有些病毒不仅可以诱导细胞自噬，而且可以利用细胞自噬，达到逃避宿主细胞免疫识别的目的。因此，研究病毒感染与宿主细胞自噬之间的相互关系，是解析病毒感染与致病机理的一个新途径。在国家自然科学基金资助下，申请人课题组专注于SVCV的研究，基本完成了课题任务，取得的研究成果主要有以下几点：（1）通过GFP-LC3报告系统、Western blot检测、细胞超薄切片电镜观察等方法，验证了 SVCV感染可以诱导细胞自噬；（2）通过功能基因表达质粒与GFP-LC3共转染EPC细胞后的自噬现象检测，验证了SVCV/G可以诱导细胞自噬；（3）通过加入自噬诱导剂和抑制剂、干扰自噬相关基因LC3和Beclin1抑制细胞自噬等方法，验证了细胞自噬可以促进病毒的复制和病毒粒子的释放；（4）通过对SVCV感染细胞存活时间、细胞内线粒体表达量、mTOR磷酸化水平和ERK1/2磷酸化水平等进行检测，证明细胞自噬清除受损的线粒体，延长细胞存活时间，SVCV感染激活ERK1/2途径而后抑制mTOR的表达诱导细胞自噬；（5）采用高通量测序技术对EPC细胞在病毒感染前后的小RNA文库进行了测序，预测了可能与SVCV复制及细胞自噬相关的miRNAs， 并对miR-15a-5p对SVCV复制影响进行了初步研究；（6）采用双向电泳、质谱分析等方法，筛选出感染SVCV EPC细胞的表达差异性蛋白，并对其中的部分蛋白进行了验证。.综上所述，SVCV及其糖蛋白（G）诱导细胞自噬，细胞自噬对SVCV复制及病毒粒子的释放具有促进作用，且该作用是通过及时清除受损的线粒体延长细胞存活时间实现，mTOR/ERK两个蛋白在SVCV诱导细胞自噬中发挥重要作用。SVCV诱导宿主细胞自噬分子机制的揭示，及SVCV感染宿主细胞miRNAs及蛋白质组学研究，为阐明SVCV感染与致病机理提供科学依据和新的线索。