猪繁殖与呼吸综合征病毒调控细胞自噬的分子机制及其生物学意义

细胞自噬（Autophagy）是以细胞质空泡化为特征的溶酶体依赖性的降解途径，在维持细胞内环境稳态、抵抗病原体感染中扮演重要角色，而且还参与天然免疫和获得性免疫。以前的研究表明，病毒常进化出多种策略逃避自噬介导的降解、甚至利用自噬促进病毒增殖。猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)是严重危害当前养猪业的重要病原。我们的前期研究发现，PRRSV感染能诱导自噬体的形成，而用自噬特异性抑制剂处理细胞却显著抑制PRRSV的增殖，但其分子细节和作用机制尚不清楚。本项目拟进一步系统分析PRRSV感染对细胞自噬体、自噬溶酶体形成的影响，探讨自噬在PRRSV增殖中的作用，挖掘调控细胞自噬的PRRSV编码蛋白。同时，探讨PRRSV调控细胞自噬与PRRSV抑制干扰素产生、诱导内质网应激之间的相互关系，从分子水平上揭示PRRSV调控细胞自噬的分子细节和生物学意义，为阐明PRRSV的感染机制和免疫逃避策略奠定基础。

自噬作为细胞的一种溶酶体依赖性的降解途径，是机体的一种防御机制，在抗病毒感染中发挥重要作用。但是，病毒也不断进化出多种策略抵抗、逃逸、甚至利用细胞自噬促进自身的增殖。研究病毒与细胞自噬的相互作用，已经成为一个重要的研究方向。猪繁殖与呼吸综合征（PRRS）是由猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）引起的一种严重危害养猪业的病毒性传染病。本项目主要开展PRRSV感染诱导细胞自噬体形成的机制、PRRSV感染对自噬溶酶体形成的影响、PRRSV诱导细胞自噬对病毒增殖的影响、挖掘调控细胞自噬的PRRSV编码蛋白、PRRSV调控的细胞自噬与天然免疫以及内质网应激之间的关系等研究。取得的主要研究结果如下：.通过Western blot检测PRRSV感染细胞后LC3的表达变化、激光共聚焦显微镜观察EGFP-LC3的定位情况以及电镜观察等方法从细胞和分子水平上证实PRRSV感染后能够诱导细胞自噬的形成，并通过Lyso-Tracker和LC3的共定位分析、LC3-II的周转分析以及p62的降解分析等方法证实PRRSV感染可促进自噬溶酶体的降解。采用细胞自噬的诱导剂、细胞自噬的抑制剂、以及干扰细胞自噬相关基因等多种手段激活或抑制细胞自噬，发现诱导细胞自噬能促进PRRSV增殖，一旦细胞自噬被抑制则PRRSV的增殖效率也降低，从正反两方面揭示PRRSV利用细胞自噬促进自身的增殖。分析了PRRSV编码蛋白在调控细胞自噬中的作用，发现至少6种非结构蛋白可能与PRRSV诱导的细胞自噬有关，提示PRRSV诱导细胞自噬的复杂性。此外，还发现PRRSV诱导的内质网应激与诱导细胞自噬密切联系，PRRSV可通过内质网应激途径PERK和IRE1诱导细胞自噬，而且PRRSV诱导细胞自噬与其拮抗干扰素之间也存在密切联系。我们的研究结果从分子水平上揭示了PRRSV调控细胞自噬的生物学意义，为阐明PRRSV的感染机制和免疫逃避策略奠定了基础。.项目执行期内，先后在Virology、Virus Research、Molecular Immunology等期刊发表SCI论文6篇，培养博士研究生2名（毕业1名）、硕士研究生4名（3名已毕业）。