乙型脑炎病毒侵染细胞机制研究

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1、乙型脑炎病毒侵染细胞机制研究■"生命科学学院刘洋SA140080450前言乙型脑炎病毒(Japaneseencephalitisvirus,JEV)作为黄病毒科黄病毒属有包膜的单正链RNA病毒，是流行性乙型脑炎的病原体，主要以蚊虫为媒介进行传播，感染后引发严重的急性神经系统症状，病死率较高,且存活者易留有神经系统后遗症，对人类健康存在巨人威胁。病毒感染宿主细胞需要经过一个完整的复制周期，包括病毒的吸附、穿入细胞内、脱壳、生物合成、病毒颗粒的装配、释放等过程，为了有效感染宿主细胞，病毒必须先要侵入宿主细胞内，大多数包膜病痔与靶细胞结合以后利用细胞内吞方式

2、作为侵入宿主细胞的途径，这些内吞途径包括：网格蛋白介导的内吞、膜穴样凹陷介导的内吞、巨胞饮作用和网格蛋口、膜穴样凹陷非依赖型内吞等。黄病毒属病毒入胞途径多样，内吞机制纷繁复杂。因此，乙型脑炎病毒如何利用自身相应元件与宿主细胞相互作用完成病毒内吞及其调控是现今值得我们注意的问题。1结构特性乙型脑炎病毒的核酸在宿主细胞内被翻译为一个多聚蛋口后，在宿主细胞和病毒蛋白酶的作用下裂解为衣壳蛋口，包膜糖蛋口，内膜蛋口以及7个非结构蛋口。其中，E蛋口被普遍认为是病毒侵染过程中的关键因子。这是由于E蛋白能识别细胞表面受体，介导病毒的吸附与入侵，并参与病毒与质膜的融合。

3、E蛋白的胞外域是一个首尾和连的二聚体，每个单体山三个结构域组成。结构域I由九个B折叠组成，位于E蛋白单体中央，结构域II是二聚体化功能域，由DI突出的两个延伸环构成，在其末端含有保守的融合肽。结构域Dili位于E蛋白的C端，由六个反平行的B折叠构成，与DI通过短肽连接。Dili的侧面存在细胞表面受体结合位点，参与病每的吸附入侵过程。E蛋白的茎干区位于Dili的C端，由两个亲水性的Q螺旋组成，连接E蛋白的胞外区和其C端的跨膜锚定区域。当乙型脑炎病毒吸附于细胞表血后，E蛋白与HSP90,HSP70,波形蛋白，CD4等细胞表面受体相结合，介导乙脑病毒进入宿主

4、细胞；同时，粘多糖(GAGS)加剧病毒与宿主细胞间的吸附效率。2侵染途径冃前，研究普遍认为乙脑病毒是通过受体介导的网格蛋白依赖型内吞作用进入宿主细胞的。首先，病毒与定位在网格蛋白结合区的受体结合，或者是病毒与受体结合形成复合物后,转移到己存在的网格蛋白被膜小窝屮，而后被膜小窝进一步内陷，在发动蛋白的作用卜，被膜小窝与细胞膜分离，形成网格蛋门被膜小泡，小泡包裹着病毒离开质脫，向包质内部运输。接着网格蛋白被膜释放，小泡最终被运送到早期核内体中。在E蛋白被送入核内体后，低pH环境便E蛋白构彖发生改变，暴露出融合肽，进而介导病毒打核内体的膜融合，最后将遗传物质

5、释放入胞内。并且有研究表明，组氨酸，天冬氨酸，谷氨酸可能也与融合过程有关。其中认为组氨酸是膜融合过程中的pH感受器。E蛋白中有5个组氨酸在所有的黄病毒中都是保守的。将所有位点分别突变后发现，仅H323的突变导致了膜融合早期阶段融合肽暴露的异常，此外蛋白的热稳定性也因为H323的突变而降低，由此推测，位于DI和Dili交界面上的H323是参与膜融合过程的重要位点。然而，徐庆强等研究表明乙脑病壽侵染细胞的机制可能与宿主细胞的种类侑关。乙脑病毒入侵神经兀细胞时并不依赖于网格蛋口，研究首先建立了JEV感染的神经细胞模型，并通过病毒动力学实验，及选用针对不同细胞

6、内吞途径的化学抑制剂分别阻断各条内吞途径，包括网格蛋山依赖的途径、膜穴样凹陷依赖的途径、发动蛋

7、'

8、依赖的途径、胆固醇依赖的途径、以及低P1I依赖的途径等，观察上述处理对JEV和单周期JEV假病毒入侵神经细胞的影响。继而，通过外源转染特异性的显性抑制突变体或小干扰RNA,破坏各内吞途径的关键分了，进一步分析和确认JEV入仪所依赖的内吞途径。在此研究基础上，采用化学抑制剂阻断法比较分析JEV入侵神经细胞和非神经细胞的内吞途径的异同。研究发现，JEV入侵大鼠神经母细胞瘤细胞不依赖网格蛋片介导的内吞途径，而是依赖发动蛋白及内体酸性pH环境，通过膜穴样凹陷介导

9、的内吞途径入侵神经细胞，并且不依赖细胞巨胞饮作丿IJ。同时，实验屮JEV入侵非神经类细胞不同于入侵大鼠神经母细胞瘤细胞所依赖的内吞途径分别将针对不同内吞途径的化学抑制剂作用于B104.Vero.CHO和Huh7细胞分析对JEV入侵的影响。结果显示，JEV通过网格蛋白介导的内吞途径入侵Vero,CHO和Huh7细胞；而入侵B104细胞则通过Caveola介导的内吞途径，表明JEV入侵神经类细胞所依赖的内吞途径不同于其它非神经细胞。这种内吞途径有别于JEV感染非神经细胞的入侵方式，也与其它黄病毒属成员的内吞机制不同，可能与JEV的神经嗜性和致病性相关。3展

10、望随着研究的不断深入，人们对于乙脑病毒入侵机制的认识也在不断拓宽，对不同细胞及其表血特异性受体