正链单链RNA（+ssRNA）病毒对全球粮食安全和人类健康构成严重威胁 。这类病毒依赖宿主内膜系统组装病毒复制复合体（VRCs），从而引发细胞应激和免疫反应。尽管选择性自噬被认为是对抗病毒的重要防御系统，但系统性病毒感染如何触发选择性自噬，以及自噬在病毒感染中的具体分子机制，一直存在未知，深入研究这一过程对于开发减缓病毒感染的新策略至关重要。
5月28日，奥地利科学院Gregor Mendel研究所Marion Clavel、Yasin Dagdas团队联合多国科学家在在Science杂志在线发表了题为Selective autophagy fine-tunes plant immunity to promote cell survival during viral infection的研究论文。该研究揭示了植物通过激活选择性自噬来响应靶向不同细胞器（线粒体、叶绿体和内质网）的病毒感染的分子机制。研究发现，自噬并非直接降解病毒组件，而是选择性地清除免疫调节因子EDS1（Enhanced Disease Susceptibility 1），以防止细胞过度死亡，避免“杀敌一千，自损八百”，从而促进宿主的存活。
为探究自噬在病毒感染中的作用，研究团队用靶向不同细胞器的三种+ssRNA病毒（TCV、TYMV和TuMV）感染拟南芥自噬缺陷突变体。研究发现，所有核心自噬突变体均表现出更严重的症状和自发性坏死，但病毒的基因组积累、蛋白质丰度或病毒颗粒组装并未增加。这表明，自噬在植物中发挥着耐受性功能，保障宿主适应度，而非直接的抗病毒途径。进一步观察发现，病毒感染引起的细胞器重塑（如TCV引起的线粒体聚集和膜损伤）会诱发自噬。自噬优先清除由于感染相关膜破坏而渗入细胞质的线粒体基质蛋白。
研究团队进一步通过多组学分析鉴定出两种保守的代谢酶腈水解酶 (nitrilase, NIT)和肌苷单磷酸脱氢酶（inosine monophosphate dehydrogenase, IMPDH），它们在感染期间作为特异性的选择性自噬受体（SARs）发挥作用。有趣的是，病毒感染促使NIT1酶从寡聚体状态转变为单体状态。这种状态的转变使其能够与核心自噬蛋白ATG8及免疫调节因子EDS1发生相互作用。随后，NIT1和EDS1被招募到自噬体中，并被递送至液泡进行降解。
综上所述，该研究提出了一种全新的工作机制：病毒复制导致的细胞器膜破裂激活了细胞内未知的免疫信号途径。而NIT连接的选择性自噬途径则作为一种“免疫变阻器”，通过限制过度依赖EDS1的防御反应和细胞死亡，来保障感染期间的细胞存活。这项研究不仅揭示了选择性自噬在调节免疫输出中的关键作用，也为理解细胞器扰动如何调控酶的寡聚状态及受体功能提供了全新的视角。
论文链接：
https://doi.org/10.1126/science.adu9554
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