痘病毒科（Poxviridae）是一类重要的人兽共患病原体，猴痘病毒、牛结节性皮肤病病毒等持续威胁公共卫生与畜牧养殖业安全。自噬（autophagy）是一种在进化上具有保守性的、多步骤的细胞内生物学过程，它参与了众多生理和病理过程，包括对病毒感染的防御。然而，痘病毒如何操控宿主自噬通路、阻断自噬流（autophagic flux）以利于自身复制，长期以来尚未明确。同时，减毒痘苗病毒株MVA在多数哺乳动物细胞中复制受限的分子基础，也有待进一步完善。
近日，中国农业大学动物医学院动物疫病快速诊断技术实验室、兽医公共卫生安全全国重点实验室在微生物学权威期刊PLoS Pathogens上在线发表了题为Poxvirus A52 Protein Subverts Autophagy Flux by Blocking Autophagosome–Lysosome Fusion to Promote Viral Replication的研究论文。该研究首次阐明痘病毒关键蛋白A52通过蛋白酶体途径降解宿主限制因子SNAP29从而抑制自噬体 溶酶体融合，实现 不完全自噬 逃逸抗病毒防御的分子机制，为解析痘病毒复制调控、宿主限制及减毒疫苗安全机制提供了全新理论框架。
研究团队以痘苗病毒VACV-WR与减毒株MVA为对比模型，系统解析痘病毒感染对宿主自噬的调控差异。研究发现，VACV可诱导自噬发生，但显著阻断自噬体与溶酶体融合，造成不完全自噬；而MVA无法阻断该融合步骤，自噬流完整，导致其在人源细胞中复制受限。药理学抑制晚期自噬或敲除自噬基因ATG3和ATG7，可显著增强MVA在A549细胞中的复制能力，提示完整自噬流是限制MVA复制的重要屏障。
通过基因组比较与功能筛选，研究团队鉴定出VACV A52蛋白是阻断自噬体 溶酶体融合的核心因子。MVA基因组中缺失A52，将A52回补至MVA后，可恢复阻断自噬流的能力并提升复制效率。机制研究表明，A52直接结合宿主SNARE复合物核心蛋白SNAP29的SNARE结构域，通过蛋白酶体途径促进SNAP29泛素化降解，破坏STX17-SNAP29 VAMP8相互作用，阻断自噬小体和溶酶体的膜融合，抑制完整自噬流。此外，A52同时干扰HOPS复合物组分VPS39与Rab7的结合，进一步削弱自噬体 溶酶体的融合效率。
该研究首次证实SNAP29是MVA及VACV-WR-ΔA52的新型宿主限制因子。在人源A549细胞中，敲低SNAP29可使MVA复制提升近10倍；而过表达SNAP29则显著抑制MVA与VACV-WR ΔA52复制，对VACV-WR无明显影响。这一发现将SNAP29与实验室前期发现的ZAP、FAM111A宿主限制性因子并列，完善了MVA宿主范围受限的分子网络。
更具重要意义的是，A52此前被报道为免疫调控蛋白，可抑制NF κB信号通路；本研究拓展其全新功能-自噬流拮抗因子，揭示痘病毒通过免疫逃逸与自噬抑制双重策略保障高效复制。该机制为猴痘病毒、牛结节性皮肤病病毒等重要病原的防控提供重要参考价值。该成果不仅深化了大型DNA病毒与宿主自噬互作的科学认知，也为开发广谱抗痘病毒药物、优化减毒疫苗载体提供了全新策略与分子靶标。
中国农业大学动物医学院为该论文的第一完成单位，牛康博士为论文第一作者，中国农业大学动物医学院彭辰教授为本文通讯作者。该研究依托兽医公共卫生安全全国重点实验室完成，得到了十四五国家重点研发计划（2021YFD1800700）、现代农业产业技术体系-国家奶牛产业技术体系（CARS-36，奶牛场生物安全与综合防控）和国家自然科学基金面上项目（32172822）等项目的资助。
https://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1014137
本期编辑：Double
热门跟贴