发热伴血小板减少综合征(SFTS)是一种由蜱传播的新发传染病,具有较高病死率,目前仍缺乏特异性抗病毒治疗。CGAS-STING1通路是机体识别胞质DNA并启动天然免疫反应的重要防线,通常被认为具有抗病毒作用。然而,SFTSV属于RNA病毒,其感染过程中如何与DNA感知通路发生联系,以及该通路究竟发挥抗病毒还是促病毒作用,一直缺乏清晰认识。研究团队围绕这一问题,系统解析了SFTSV感染过程中CGAS-STING1通路的作用及其分子机制。

近期,武汉大学公共卫生学院于学杰教授团队近期在Autophagy杂志在线发表题为“Cytosolic DNA-induced CGAS-STING1-dependent autophagy promotes SFTSV and EV-71 replication”的研究论文。研究表明SFTSV可通过诱导线粒体损伤和mtDNA释放激活CGAS-STING1依赖性自噬,并通过NP-STING1相互作用进一步利用相关膜结构促进病毒复制和组装。同时,研究提示调控mtDNA释放及CGAS-STING1相关过程可能成为干预SFTSV感染的新方向,为SFTS抗病毒药物研发提供了新的理论依据。

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发热伴血小板减少综合征(SFTS)是一种由蜱传播的新发传染病,具有较高病死率,目前仍缺乏特异性抗病毒治疗。CGAS-STING1通路是机体识别胞质DNA并启动天然免疫反应的重要防线,通常被认为具有抗病毒作用。然而,SFTSV属于RNA病毒,其感染过程中如何与DNA感知通路发生联系,以及该通路究竟发挥抗病毒还是促病毒作用,一直缺乏清晰认识。研究团队围绕这一问题,系统解析了SFTSV感染过程中CGAS-STING1通路的作用及其分子机制。

研究发现,SFTSV感染后可引起明显的线粒体损伤,并伴随活性氧和线粒体钙离子水平升高,进一步促进线粒体DNA(mtDNA)释放至胞质。胞质mtDNA作为内源性DNA信号激活CGAS-STING1通路。进一步实验显示,敲除CGAS或STING1并不明显影响SFTSV的吸附和内化,却可显著降低病毒RNA复制和蛋白表达,提示该通路主要在病毒进入细胞后参与促进SFTSV复制。

为了进一步回答“SFTSV为什么能够利用通常具有抗病毒作用的CGAS-STING1通路”,研究团队对其下游过程进行了机制研究。结果发现,SFTSV感染可诱导CGAS-STING1依赖性自噬,阻断mtDNA释放或敲除CGAS、STING1均可降低自噬水平并抑制病毒复制。进一步研究发现,SFTSV核蛋白NP能够与STING1直接相互作用,并共同定位于内质网-高尔基中间复合物和高尔基体。纯化病毒颗粒中还检测到STING1及相关膜结构标志物,提示SFTSV能够利用STING1激活后产生的膜结构,为病毒复制、组装及释放提供支持。

该研究揭示了SFTSV利用宿主天然免疫通路促进自身复制的一种新的免疫逃逸机制,也拓展了对CGAS-STING1通路功能的认识。研究表明SFTSV可通过诱导线粒体损伤和mtDNA释放激活CGAS-STING1依赖性自噬,并通过NP-STING1相互作用进一步利用相关膜结构促进病毒复制和组装。同时,研究提示调控mtDNA释放及CGAS-STING1相关过程可能成为干预SFTSV感染的新方向,为SFTS抗病毒药物研发提供了新的理论依据。

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甘肃省人民医院检验科/武汉大学公共卫生学院顾晓岚为论文第一作者,于学杰教授为论文通讯作者。该研究工作得到国家自然科学基金、甘肃省自然科学基金等项目资助。