禽腺病毒血清4型感染引起宿主炎癥信號(hào)通路變化的研究進(jìn)展

馮孝傲,趙 超,方 天,朱二鵬,岳 筠,文 明,3,程振濤,3*

(1.貴州大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,貴州 貴陽 550025;2.貴州省動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心,貴州 貴陽 550008;3.貴州省動(dòng)物疫病與獸醫(yī)公共衛(wèi)生重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,貴州 貴陽 550025)

禽腺病毒血清4型(fowl adenovirus serotype 4,FAdV-4)是家禽心包積液-肝炎綜合征(hydropericardium-hepatitis syndrome,HHS)的主要病原[1],能夠引起多種家禽及野生禽類出現(xiàn)包涵體肝炎、心包積液、腎臟充血等病理變化[2]。FAdV-4屬于禽腺病毒科、禽腺病毒屬[3],具有43～46 kb的雙鏈DNA基因組,編碼許多結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)蛋白[4]。其中結(jié)構(gòu)蛋白包含24個(gè)纖突蛋白(Fiber)、12個(gè)五鄰體(Penton)和240個(gè)六鄰體蛋白(Hexon)[5],Fiber蛋白由N端尾部區(qū)域組成附著在Penton蛋白上,兩者與病毒的復(fù)制和宿主免疫反應(yīng)相關(guān)。自1987年FAdV-4在巴基斯坦首次暴發(fā)以來[6],該病毒隨后在墨西哥、俄羅斯、日本、韓國、印度以及南美洲和中美洲等地區(qū)相繼報(bào)道[7]。FAdV-4主要感染3～6周齡雞,病死率可達(dá)80%[8],給國內(nèi)外養(yǎng)禽業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

信號(hào)通路是宿主受到病毒感染后對(duì)其產(chǎn)生反應(yīng)的途徑,本質(zhì)是配體與受體特異性結(jié)合從而發(fā)生的一系列級(jí)聯(lián)反應(yīng)[9]。病毒感染后激活各種模式識(shí)別受體并觸發(fā)其下游信號(hào)通路,通過這些受體的信號(hào)傳導(dǎo)引發(fā)許多細(xì)胞因子的釋放,炎癥細(xì)胞因子的過度分泌誘導(dǎo)炎癥反應(yīng),過度炎癥又將進(jìn)一步損害機(jī)體組織[10]。研究發(fā)現(xiàn),FAdV-4可激活宿主的先天免疫反應(yīng)[11],FAdV-4感染宿主后,激活相關(guān)的炎癥信號(hào)通路,介導(dǎo)大量細(xì)胞因子產(chǎn)生,從而使機(jī)體損傷嚴(yán)重。目前,研究表明FAdV-4感染宿主后產(chǎn)生炎癥、自噬等病理反應(yīng)的相關(guān)信號(hào)通路主要有TLRs、NF-κB、JAK/STAT、UPR、Caspase-1、LXR-α、JNK/MAPK、STING和TNF通路等。本文對(duì)FAdV-4感染引起宿主的相關(guān)信號(hào)通路變化進(jìn)行闡述,分析由FAdV-4感染引起機(jī)體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路變化而產(chǎn)生的一系列炎癥反應(yīng),以期為進(jìn)一步探索FAdV-4感染宿主誘導(dǎo)炎癥等病理變化的分子機(jī)制研究提供思路和參考。

1 TLRs樣受體信號(hào)通路

Toll樣受體(toll-like receptors,TLRs)是PRR家族的成員,其可以識(shí)別微生物病原體相關(guān)分子[12],在介導(dǎo)細(xì)菌、真菌和病毒等病原體感染的防御中發(fā)揮關(guān)鍵作用[13]。Toll樣受體識(shí)別病毒感染時(shí),能夠檢測到CpG DNA、dsRNA和ssRNA等不同形式的病毒核酸,激活宿主的抗病毒免疫反應(yīng),介導(dǎo)炎性細(xì)胞因子的產(chǎn)生[14]。病毒感染最初是通過RIG-I樣受體或Toll樣受體識(shí)別的,通過這些受體發(fā)出的信號(hào)會(huì)引發(fā)多種細(xì)胞因子的釋放,包括IL-1β、IL-6、IL-8和TNF-α等[15]。最近的一項(xiàng)研究報(bào)道,FAdV-4感染后細(xì)胞因子-細(xì)胞因子-受體相互作用通路和TLR信號(hào)通路都有參與進(jìn)來,MyD88介導(dǎo)病毒誘導(dǎo)產(chǎn)生炎癥反應(yīng)[16]。目前,已鑒定出10個(gè)禽的Toll樣受體,包括TLR1La、TLR1Lb、TLR2a、TLR2b和TLR3-5、7、15和21,而TLR1La、TLR1Lb、TLR15和TLR21是禽類所獨(dú)有的。ZHANG等[17]研究發(fā)現(xiàn)FAdV-4感染雞肝癌細(xì)胞(LMH)激活Toll樣受體信號(hào)途徑后,MAP3K7、CD86、TRAF6、TLR3、TRAF3、MAP-K10、IL12B、CD80、IL8、MEK2和MyD88等基因均上調(diào),而IKBKE、MAP3K8、MAPK12、TLR5、TRIF和JUN等基因下調(diào),表明先天免疫反應(yīng)和炎癥反應(yīng)均被激活。應(yīng)用實(shí)時(shí)熒光定量PCR(real-time fluorescent quantitative PCR,RT-qPCR)技術(shù)檢測到TLR2a和TLR3在體內(nèi)24和48 h時(shí)上調(diào),并且在24 h時(shí)顯著上調(diào),TLR5在肝臟中的3個(gè)時(shí)間點(diǎn)均下調(diào),在12 h時(shí)顯著下調(diào)。ZHAO等[11]發(fā)現(xiàn)FAdV-4感染雞后,在不同時(shí)間點(diǎn)雞的心臟、肝臟、脾臟中TLR1、TLR4、TLR21表達(dá)水平升高,而在感染后的早期時(shí)間點(diǎn),法氏囊中除了TLR4大多數(shù)TLR基因的表達(dá)水平會(huì)下降。TLR21能夠識(shí)別富含CpG結(jié)構(gòu)的病毒DNA,通過MyD88激活Toll信號(hào)通路,以抵抗病毒的感染[18]。FAdV-4感染雞后,肝臟和脾臟中TLR7的mRNA表達(dá)水平在1 d 時(shí)上調(diào)[4],在感染早期(36,72 h)所有TLR的mRNA表達(dá)水平在受感染雞的肝臟中保持穩(wěn)定。石勇麗等[19]將FAdV-4感染LMH細(xì)胞后,利用qPCR技術(shù)監(jiān)測到TLR1a、TLR1b、TLR2a、TLR2b、TLR3、TLR4、TLR5、TLR7、TLR15、TLR21 的mRNA表達(dá)水平均出現(xiàn)不同程度上調(diào),且后期上調(diào)更為明顯。

綜上所述,Toll樣受體識(shí)別病毒蛋白,誘導(dǎo)多種炎癥相關(guān)細(xì)胞因子、趨化因子分泌水平上升從而加重炎癥反應(yīng)。FAdV-4感染激活宿主的TLRs樣受體信號(hào)通路,誘導(dǎo)與TLRs表達(dá)相關(guān)的宿主先天免疫反應(yīng),提示TLRs通路在宿主抵抗FAdV-4感染的過程中起著關(guān)鍵作用。

2 NF-κB信號(hào)通路

核因子κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)是免疫發(fā)育、免疫反應(yīng)以及炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵調(diào)控因子[20]。NF-κB家族由5個(gè)成員組成:p50/p105(NF-κB1)、p52/p100(NF-κB2)、p65(RelA)、RelB和c-Rel,其中p50/p65異源二聚體最豐富,p50亞基的同源二聚體與抑制轉(zhuǎn)錄活性有關(guān)[21]。介導(dǎo)免疫應(yīng)答是NF-κB信號(hào)通路發(fā)揮的重要生理功能之一。當(dāng)機(jī)體受到感染后,需要啟動(dòng)NF-κB信號(hào)通路產(chǎn)生炎癥反應(yīng)并轉(zhuǎn)錄一些細(xì)胞因子來清除病原菌。FAdV-4 Fiber2與細(xì)胞核蛋白KPNA3/KPNA4相互作用調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄活性以及促進(jìn)蛋白質(zhì)運(yùn)輸,激發(fā)宿主的先天免疫,激活p65通路從而引起炎癥,表明可以通過抑制NF-κB通路來進(jìn)一步抑制IL-1、IL-6和TNF-α細(xì)胞炎性因子的轉(zhuǎn)錄[22]。LI等[23]研究發(fā)現(xiàn)FAdV-4通過激活NF-κB信號(hào)通路,進(jìn)而刺激IFN-γ和IL-Iβ等細(xì)胞因子的轉(zhuǎn)錄,上調(diào)MHCⅠα、MHCⅡβ和Ii基因的轉(zhuǎn)錄水平,觸發(fā)宿主特定的細(xì)胞和體液免疫反應(yīng)。加入NF-κB抑制劑PDTC以抑制NF-κB轉(zhuǎn)錄因子后,這3個(gè)基因的表達(dá)水平分別降低。表明FAdV-4感染后可以通過調(diào)控NF-κB信號(hào)通路進(jìn)而調(diào)控MHC分子的表達(dá),這項(xiàng)研究將有助于了解雞體內(nèi)的免疫反應(yīng)和抗FAdV-4機(jī)制。崔淹鴿等[24]研究證明,FAdV-4感染雞胚后NF-κB和NF-κBp65的含量極顯著增加,表明NF-κB信號(hào)通路被激活,如果用107 μg綠原酸處理雞胚,NF-κBp65的表達(dá)水平受到顯著抑制從而降低IL-1β和TNF-α的表達(dá)水平。從中可以得出綠原酸具有抗病毒和抗炎作用,對(duì)后續(xù)雞的相關(guān)炎癥疾病防控有重要指導(dǎo)意義。

FAdV-4感染雞胚和雛雞后心肌組織會(huì)出現(xiàn)一定的炎癥變化,IL-1β、IL-6、IL-8和TNF-α等炎性細(xì)胞因子的mRNA表達(dá)水平均顯著提高[25],這些細(xì)胞因子有助于機(jī)體對(duì)抗FAdV-4的感染。IL-1β、IL-6和TNF-α等炎性細(xì)胞因子是機(jī)體產(chǎn)生炎癥反應(yīng)的重要介質(zhì),其中IL-1β、IL-6和TNF-α含量的增加與NF-κB通路的表達(dá)激活有一定的關(guān)聯(lián)性,提示這些炎性細(xì)胞因子的過度表達(dá)、分泌與心臟和肝臟炎癥反應(yīng)密切相關(guān)。

3 JAK/STAT通路

近年來發(fā)現(xiàn),JAK激酶(Janus kinase,JAK)/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活子(signal transducer and activator of transcription,STAT)信號(hào)通路是一條在細(xì)胞內(nèi)重要且普遍表達(dá)的轉(zhuǎn)導(dǎo)通路[26]。在參與細(xì)胞增殖、炎癥、分化、細(xì)胞凋亡、免疫調(diào)節(jié)、啟動(dòng)固有免疫和協(xié)調(diào)適應(yīng)性免疫等許多關(guān)鍵生物學(xué)過程中至關(guān)重要[27]。JAK2對(duì)于細(xì)胞因子受體信號(hào)傳導(dǎo)很重要,當(dāng)激活后,JAK2激酶磷酸化STAT3,從而引起炎癥[28]。有研究表明阻斷JAK2/STAT3信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路可以抑制炎癥[29]。通過靶向JAK2/STAT3信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),干擾通路關(guān)鍵蛋白JAK2的磷酸化,從而阻斷下游STAT3蛋白的磷酸化和活性[30]。精氨酸(ARG)是一種條件必需氨基酸,可以調(diào)節(jié)動(dòng)物的炎癥,緩解過度免疫反應(yīng)的炎癥,如早期哺乳期間通過頸靜脈補(bǔ)充ARG可緩解奶牛的炎癥[31-32]。有研究表明ARG可以抑制LMH中的FAdV-4復(fù)制[33],但目前尚不清楚ARG是否可以緩解FAdV-4誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)。最近,SILIN等[34]通過轉(zhuǎn)錄組學(xué)、qPCR和Western blot等技術(shù)證明FAdV-4誘導(dǎo)肉雞肝臟發(fā)生炎癥反應(yīng)并激活了JAK2/STAT3通路,感染后IL-6、IL-1β、IFN-α、JAK和STAT等差異表達(dá)基因水平顯著上調(diào),此外,用ARG培養(yǎng)基處理FAdV-4感染的LMH細(xì)胞后其IL-6、IL-1β和IFN-α的mRNA表達(dá)水平和p-JAK2和p-STAT3的磷酸化值和灰度值均顯著降低,使用JAK2抑制劑AG490處理后顯著抑制FAdV-4誘導(dǎo)的p-JAK2及其下游p-STAT3的磷酸化水平,這些數(shù)據(jù)表明,ARG通過調(diào)節(jié)JAK2/STAT3信號(hào)通路減輕了FAdV-4誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)。綜上所述,FAdV-4感染可以引起肉雞肝臟發(fā)生炎癥,ARG通過JAK2/STAT3途徑在體內(nèi)和體外下調(diào)FAdV-4誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)。本實(shí)驗(yàn)室前期研究證明了FAdV-4通過激活JAK/STAT信號(hào)通路減輕了心臟成纖維細(xì)胞炎癥反應(yīng),這與SILIN等[34]的研究結(jié)果一致。提示后期可以研究JAK/STAT信號(hào)通路與炎癥反應(yīng)之間的關(guān)系,為FAdV-4感染的預(yù)防提供新的見解。

4 UPR信號(hào)通路

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激(endoplasmicreticulum stress,ERS)發(fā)生時(shí),蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)會(huì)被破壞,這時(shí)錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)數(shù)量增加,從而產(chǎn)生一種特征性應(yīng)激反應(yīng),稱為未折疊蛋白反應(yīng)(unfolded protein response,UPR)[35]。UPR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)主要的3條通路分別為PERK-eIF2α通路、IRE1α-XBP1s通路、ATF6通路[36]。病毒利用并劫持宿主細(xì)胞的ER來合成其蛋白質(zhì),這可能會(huì)破壞ER穩(wěn)態(tài),激活ERS,并可能隨后激活UPR信號(hào)通路恢復(fù)ER穩(wěn)態(tài)[37]。許多研究表明,一些病毒感染會(huì)引起ER的壓力,可介導(dǎo)自噬,PERK和IRE1是研究最多的信號(hào)通路。PERK和eIF2α被磷酸化并抑制大部分細(xì)胞蛋白的翻譯,從而緩解ERS早期的ER壓力[38]。先前的研究已經(jīng)確定了FAdV-4感染會(huì)引發(fā)LMH中的自噬。然而,由FAdV-4感染引起的ERS介導(dǎo)自噬這一潛在機(jī)制仍然未知。MA等[39]通過Western blot和透射電子顯微鏡(transmission electron microscope,TEM)、qPCR等方法證明在FAdV-4感染的LMH中UPR的主要標(biāo)志物GRP78顯著上調(diào),這表明ERS和3個(gè)UPR信號(hào)通路均可以被激活;ERS通過PERK-eIF2α途徑參與了FAdV-4誘導(dǎo)的自噬,還通過PERK介導(dǎo)的CHOP通路參與了FAdV-4誘導(dǎo)的自噬;用化學(xué)抑制劑或siRNA處理后,內(nèi)源性PERK、PERK磷酸化、eIF2α磷酸化、GRP78和CHOP蛋白表達(dá)降低,此外,LC3-Ⅰ向LC3-Ⅱ的轉(zhuǎn)化受到強(qiáng)烈抑制,相應(yīng)地,Beclin-1和Hexon發(fā)生降解。

綜上所述,FAdV-4可以通過PERK-eIF2α途徑誘導(dǎo)自噬,影響病毒復(fù)制。通過該新機(jī)制,我們了解到FAdV-4感染誘導(dǎo)的自噬是由ERS介導(dǎo)的。這項(xiàng)研究結(jié)果為今后更好地了解自噬與FAdV-4感染相關(guān)的分子機(jī)制的研究奠定了基礎(chǔ),并為今后開發(fā)抗病毒藥物提供了依據(jù)。

5 Caspase-1 信號(hào)通路

NLRP3炎癥小體是先天免疫中的重要參與者,介導(dǎo)IL-1β和IL-18的分泌,主要存在于包括巨噬細(xì)胞在內(nèi)的免疫和炎癥細(xì)胞中。NLRP3炎性體寡聚化后形成NLRP3、ASC和pro-Caspase-1復(fù)合物,并將pro-Caspase-1轉(zhuǎn)化為其活性狀態(tài)[40]?；罨腃aspase-1通過將pro-IL-1β和pro-IL-18切割成生物活性形式來介導(dǎo)IL-1β和IL-18分泌[41]。Caspase-1主要在巨噬細(xì)胞和樹突細(xì)胞中被激活。高毒力FAdV-4感染會(huì)誘導(dǎo)炎癥損傷,同時(shí)在多種器官中分泌高水平的IL-1β[16]。為了研究高毒力FAdV-4誘導(dǎo)的IL-1β分泌機(jī)制,WANG等[42]用高毒力FAdV-4刺激雞巨噬細(xì)胞系HD11,結(jié)果發(fā)現(xiàn)高毒力FAdV-4刺激首次激活了NLRP3炎性體,siRNA敲低和過表達(dá)Caspase-1的重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)染到HD11細(xì)胞中,進(jìn)行刺激,發(fā)現(xiàn)敲低Caspase-1導(dǎo)致IL-1β的分泌顯著減少,Caspase-1的過表達(dá)不會(huì)顯著影響HD11中分泌的IL-1β量。HD11細(xì)胞與Caspase-1的活性抑制劑Ac-YVAD-CHO孵育,然后用FAdV-4刺激,結(jié)果IL-1β分泌量顯著下調(diào),表明雞Caspase-1直接介導(dǎo)IL-1β分泌及其功能與哺乳動(dòng)物一致[43]。高毒力FAdV-4處理的HD11中IL-1β的上調(diào)依賴于NLRP3和Caspase-1,為FAdV-4感染引起的炎癥損傷提供了新的見解。

6 LXR-α信號(hào)通路

肝脂肪變性的特征是肝細(xì)胞中油滴(主要是甘油三酯)過度積累,導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)明顯的脂滴[44]。肝X受體(liverX receptor,LXR)在調(diào)節(jié)動(dòng)物脂質(zhì)和膽固醇代謝有關(guān)的宿主基因表達(dá)中起主要作用,包含LXR-α和LXR-β兩種且均已被識(shí)別[45]。LXR是肝臟脂肪酸生物合成的主要調(diào)節(jié)劑,它們通過甾醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白1c(SREBP-1c)依賴和SREBP-1c非依賴性機(jī)制發(fā)揮作用[46]。許多感染肝臟的病毒可通過擾亂脂肪代謝的正常平衡而導(dǎo)致肝細(xì)胞脂肪變性。研究數(shù)據(jù)表明,細(xì)胞脂肪代謝途徑通過不同的機(jī)制在肝炎病毒或人類免疫缺陷病毒引起的肝細(xì)胞感染中起主要作用[47]。然而,迄今為止,還沒有關(guān)于細(xì)胞脂肪代謝途徑是否參與FAdV-4復(fù)制或在這種情況下激活哪些信號(hào)通路的報(bào)道。在FAdV-4感染的雞中,FAdV-4誘導(dǎo)的肝損傷伴隨著肝細(xì)胞質(zhì)中油滴的積累,這是脂肪變性的典型指標(biāo)。脂肪合成相關(guān)基因明顯上調(diào),例如LXR-α、過氧化物酶體增殖物激活受體γ(peroxisome proliferator-activated receptor,PPAR)和SREBP-1c,在受感染的雞中觀察到低密度脂蛋白分泌相關(guān)基因和脂質(zhì)氧化和脂質(zhì)分解相關(guān)基因的顯著下調(diào)。為了研究LXR-α活化與FAdV-4誘導(dǎo)的脂肪變性之間的相互作用。YUAN等[48]采用FAdV-4感染雞和LMH的試驗(yàn),通過檢測FAdV-4感染后肝組織中甘油三酯的持續(xù)積累,證明了FAdV-4誘導(dǎo)的肝細(xì)胞損傷與肝脂肪變性有關(guān),通過qRT-PCR和Western blot等方法評(píng)估各種脂質(zhì)代謝相關(guān)基因的mRNA合成和蛋白質(zhì)表達(dá)水平,結(jié)果表明LXR-α、SREBP-1和PPAR-γ的mRNA合成和蛋白質(zhì)表達(dá)顯著上調(diào),進(jìn)一步表明,FAdV-4誘導(dǎo)的脂肪變性依賴于LXR-α信號(hào)通路在LMH中的激活,通過激動(dòng)劑、拮抗劑或靶向LXR-α的siRNA,進(jìn)一步確定FAdV-4誘導(dǎo)的LXR-α有助于病毒復(fù)制,并發(fā)現(xiàn)拮抗劑顯著降低了FAdV-4子代病毒的產(chǎn)量,激動(dòng)劑顯著增加了FAdV-4子代病毒的產(chǎn)量。

這些結(jié)果表明,最佳的FAdV-4復(fù)制需要LXR-α通路的激活,證明了LXR-α激活對(duì)病毒復(fù)制和FAdV-4誘導(dǎo)的脂肪代謝信號(hào)通路的貢獻(xiàn)。這些研究提供重要的機(jī)制見解,揭示了FAdV-4通過激活LXR-α信號(hào)通路誘導(dǎo)肝脂肪變性,并突出了針對(duì)LXR-α信號(hào)通路的策略治療FAdV-4感染的治療潛力。

7 JNK/MAPK信號(hào)通路

絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)通路在細(xì)胞對(duì)外刺激的反應(yīng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用,包括增殖、分化、衰老等[49]。MAPK可分為6個(gè)不同的組即ERK1/2、ERK3/4、ERK5、ERK7/8、JNK1/2/3和p38α/β/γ[50]。P38MAPK由4種基因編碼:α、β、γ和δ,p38MAPK的激活在細(xì)胞凋亡、細(xì)胞生長抑制和分化的調(diào)節(jié)中起著至關(guān)重要的作用[51]。激活的JNK可以調(diào)節(jié)許多細(xì)胞過程,包括細(xì)胞增殖、DNA修復(fù)、自噬、細(xì)胞凋亡和新陳代謝[52]。JNK/MAPK的激活是某些病毒感染狀態(tài)的共同特征,這表明其可能是抗病毒治療的重要靶點(diǎn)。HE等[53]發(fā)現(xiàn)JNK/MAPK特異性抑制劑SP600125可以顯著抑制FAdV-4在LMH中復(fù)制,這表明JNK/MAPK可以作為抗病毒治療的新靶點(diǎn),此外,FAdV-4感染誘導(dǎo)p38或JNK/MAPK的磷酸化和Ⅰ型干擾素表達(dá)。這些數(shù)據(jù)表明SP600125可作為一種潛在的抗FAdV-4藥物用于臨床,表明JNK和p38MAPKs可能共享底物和跨級(jí)聯(lián)相互作用。此外,SP600125作為一種JNK/MAPK抑制劑,可顯著促進(jìn)FAdV-4誘導(dǎo)的Ⅰ型干擾素表達(dá),表明其可能會(huì)誘導(dǎo)一些DNA傳感器介導(dǎo)的信號(hào)通路(如cGAS-STING通路)的激活,有待于進(jìn)一步研究進(jìn)行剖析。

8 STING信號(hào)通路

干擾素基因刺激蛋白(stimulator of interferon genes,STING),是干擾素Ⅰ型信號(hào)通路中重要的免疫連接分子,在先天免疫反應(yīng)過程中至關(guān)重要[54]。近年來,研究發(fā)現(xiàn)雞STING是參與抗病毒先天反應(yīng)的關(guān)鍵分子,是病毒觸發(fā)IFN誘導(dǎo)途徑中的關(guān)鍵適配器,是導(dǎo)致IFN產(chǎn)生的開始。有研究表明,單純皰疹病毒1型感染STING缺失小鼠和野生型小鼠后,基因缺失小鼠血清IFN-β水平明顯低于野生型小鼠[55]。STING在先天性抗病毒反應(yīng)和STING介導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo)調(diào)節(jié)中的重要作用已被廣泛研究。一方面,病毒已經(jīng)進(jìn)化出復(fù)雜的機(jī)制來調(diào)節(jié)宿主STING介導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo)。例如,馬立克病病毒Meq通過靶向STING來抑制Ⅰ型IFN的產(chǎn)生,從而阻止STING-TBK1-IRF7復(fù)合物的形成[56]。盡管許多編碼基因已被證明可以改變STING介導(dǎo)的抗病毒信號(hào)傳導(dǎo),但關(guān)于雞miRNA是否參與STING的調(diào)節(jié)尚不清楚。YIN等[57]利用轉(zhuǎn)錄組技術(shù)分析內(nèi)源性miRNA在感染FAdV-4的LMH中的差異表達(dá),在此研究中,FAdV-4誘導(dǎo)的gga-miR-181a-5p通過靶向STING并抑制NF-κB和IRF7信號(hào)傳導(dǎo)來抑制Ⅰ型IFN和炎性細(xì)胞因子的產(chǎn)生,從而促進(jìn)病毒復(fù)制,此外,STING過表達(dá)會(huì)抑制FAdV-4復(fù)制,而STING的敲除則促進(jìn)了FAdV-4復(fù)制。一些研究發(fā)現(xiàn),MAD5可以識(shí)別RNA和DNA病毒,并誘導(dǎo)Ⅰ型干擾素的產(chǎn)生,在這個(gè)細(xì)胞通路中,DNA病毒作用于MDA5并誘導(dǎo)STING通路刺激IRF7和MAVS的表達(dá),從而調(diào)節(jié)IFN-β的表達(dá)[58]。LI等[23]用FAdV-4毒株感染雞胚腎細(xì)胞后,發(fā)現(xiàn)FAdV-4毒株通過MDA5激活STING通路,刺激細(xì)胞因子IFN-β的表達(dá),STING和NF-κB通路的激活上調(diào)炎癥細(xì)胞因子(IFN-β、IFN-γ和IL-1β)、MHC分子(MHCⅠα、MHCⅡβ)和Ii基因的表達(dá)水平。

9 TNF信號(hào)通路

TNF-α的重要功能是能夠調(diào)節(jié)復(fù)雜的炎癥反應(yīng)和免疫反應(yīng),在病毒感染期間,TNF-α可以激活和聚集中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞[59]。YU等[60]在研究體內(nèi)和體外FAdV-4介導(dǎo)的肝細(xì)胞損傷的機(jī)制中,測量雞肝臟和LMH細(xì)胞中TNF-α基因的mRNA表達(dá),結(jié)果顯示表達(dá)量與對(duì)照組相比顯著上調(diào)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),說明FAdV-4能夠誘導(dǎo)肝細(xì)胞發(fā)生嚴(yán)重的炎癥反應(yīng)。

10 小結(jié)與展望

綜上所述,當(dāng)FAdV-4感染雞或細(xì)胞時(shí)TLRs、NF-κB、JAK/STAT、UPR、Caspase-1、LXR-α、JNKMAPK、STING和TNF通路可被激活,各個(gè)信號(hào)通路之間互相關(guān)聯(lián)、互相影響,轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)理復(fù)雜,研究FAdV-4感染宿主后相關(guān)炎癥信號(hào)通路的發(fā)展過程有助于了解FAdV-4感染宿主誘導(dǎo)炎癥的分子機(jī)制和致病機(jī)理,為HHS的治療及預(yù)防提供一些思路和參考。例如FAdV-4感染后,Toll樣受體信號(hào)途徑被激活,誘導(dǎo)多種炎癥相關(guān)細(xì)胞因子、趨化因子分泌水平上升從而加重炎癥反應(yīng),這些結(jié)果表明TLRs在宿主抵抗FAdV-4感染過程中起關(guān)鍵作用。FAdV-4通過激活NF-κB通路,上調(diào)MHCⅠα、MHCⅡβ和Ii基因的轉(zhuǎn)錄水平,觸發(fā)宿主特定的細(xì)胞和體液免疫反應(yīng)。ARG通過調(diào)節(jié)JAK2/STAT3信號(hào)通路減輕了FAdV-4誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)。FAdV-4通過PERK-eIF2α途徑誘導(dǎo)自噬,是由ERS介導(dǎo)的。高毒力FAdV-4誘導(dǎo)雞巨噬細(xì)胞中IL-1β的上調(diào)依賴于NLRP3炎性體和Caspase-1,為FAdV-4感染引起的炎癥損傷提供了新的見解。LXR-α通路激活有助于FAdV-4病毒復(fù)制,證明了LXR-α通路的激活對(duì)病毒復(fù)制和FAdV-4誘導(dǎo)的脂肪代謝信號(hào)通路的貢獻(xiàn),并突出了針對(duì)LXR-α通路的策略治療FAdV-4感染的治療潛力。此外,SP600125作為一種JNK/MAPK抑制劑,可以作為一種潛在的抗FAdV-4藥物用于臨床。FAdV-4誘導(dǎo)的gga-miR-181a-5p通過靶向STING并抑制NF-κB和IRF7信號(hào)傳導(dǎo)來抑制Ⅰ型IFN和炎性細(xì)胞因子的產(chǎn)生,從而促進(jìn)病毒復(fù)制。

然而,目前對(duì)HHS的研究多集中于FAdV-4對(duì)肝臟的致病機(jī)理研究,對(duì)炎癥反應(yīng)與炎癥相關(guān)信號(hào)通路之間的互作關(guān)系研究較少。因此,對(duì)FAdV-4感染后宿主信號(hào)通路的變化進(jìn)行研究是十分有必要的,這將有助于了解雞體內(nèi)的炎癥反應(yīng)和抗FAdV-4機(jī)制,揭示FAdV-4感染相關(guān)的分子機(jī)制并為開發(fā)抗病毒藥物提供新思路。