综述:自噬在虫媒病毒发病机制中的双重作用——以日本脑炎病毒和登革热病毒为例

【字体: 时间:2025年09月24日 来源:Reviews in Medical Virology 6.6

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  本综述深入探讨了自噬(Autophagy)在JEV(日本脑炎病毒)和DENV(登革热病毒)感染过程中的双重调控机制,解析其如何通过降解回收细胞成分(如通过ATG蛋白介导的吞噬泡形成)既抑制病毒复制又被病毒劫持以促进自身增殖,为靶向自ophagy通路(如mTOR信号调控)开发抗病毒治疗(如使用氯喹抑制自噬体形成)提供了关键理论依据。

  

ABSTRACT

日本脑炎病毒(Japanese encephalitis virus, JEV)和登革热病毒(dengue virus, DENV)是全球范围内重要的虫媒病毒,可引起从无症状感染到严重出血热等多种临床表现。尽管对虫媒病毒发病机制的研究已取得进展,但其分子机制仍未完全阐明。自噬(Autophagy)作为通过降解和回收细胞成分维持稳态的关键细胞过程,在病毒感染中扮演双重角色:既可作为宿主抗病毒防御机制,又能被病毒利用以促进自身存活。本综述聚焦自噬在JEV和DENV感染中的作用,探讨其分子机制及潜在治疗策略。

自噬的生物学机制与病毒相互作用

自噬是真核细胞中高度保守的分解代谢过程,通过形成自噬体(autophagosome)包裹受损细胞器或病原体,并与溶酶体融合完成降解。核心自噬相关蛋白(ATG proteins)如ATG5-ATG12复合物和LC3(微管相关蛋白1轻链3)参与自噬体形成。在病毒感染中,自噬可通过降解病毒成分(如病毒蛋白或核酸)限制感染,但某些病毒能利用自噬机制促进复制。例如,JEV和DENV可调控mTOR(哺乳动物雷帕霉素靶蛋白)信号通路,抑制自噬起始阶段,同时利用自噬体膜结构作为病毒复制工厂。

JEV感染中自噬的双重作用

JEV是一种黄病毒科病毒,通过蚊媒传播,可引起致命性脑炎。研究表明,JEV感染可诱导细胞自噬,但其作用具有双向性:一方面,自噬通过降解病毒颗粒限制早期感染;另一方面,JEV的非结构蛋白NS1和NS3可激活自噬流,促进病毒RNA复制和粒子组装。例如,JEV的NS蛋白通过与Beclin-1相互作用,破坏自噬负调控复合物,增强自噬体形成。此外,自噬衍生的抗原提呈可激活CD8+T细胞免疫应答,但过度自噬可能导致神经元凋亡和血脑屏障破坏,加剧脑炎严重性。

DENV感染中自噬的调控机制

DENV感染可引起登革热或严重登革出血热(dengue hemorrhagic fever, DHF)。自噬在DENV复制中起关键作用:病毒通过ER(内质网)应激反应激活未折叠蛋白反应(UPR),进而诱导自噬以维持细胞稳态。DENV的NS4A蛋白可直接与LC3蛋白结合,驱动自噬体膜包裹病毒复制复合物,促进病毒RNA合成。同时,自噬通过MHC-II途径提呈病毒抗原,激活适应性免疫。然而,DENV可抑制自噬体与溶酶体融合,避免病毒成分被降解,此种自噬流阻断可能导致细胞因子风暴和血管渗漏,与DHF的发病相关。

靶向自噬的治疗策略

调控自噬通路已成为抗病毒治疗的新方向。使用自噬抑制剂如氯喹(抑制自噬体酸化)或3-甲基腺嘌呤(3-MA,抑制III类PI3K)可显著降低JEV和DENV在细胞模型中的复制效率。相反,雷帕霉素(mTOR抑制剂)诱导的自噬增强可促进病毒清除,但需平衡其免疫调节效应以避免过度炎症反应。基于自噬相关靶点(如ATG5、Beclin-1或LC3)的小分子药物或基因编辑技术正在临床前研究中展示潜力。

展望与挑战

自噬与虫媒病毒感染的相互作用网络复杂且具有物种特异性,未来研究需结合多组学技术(如转录组或蛋白质组)解析关键节点。此外,针对自噬通路的治疗需考虑时空特异性,例如在感染早期增强自噬以促进病毒清除,而在晚期抑制自噬以减轻免疫病理损伤。深入理解JEV和DENV与自噬的互作机制,将为开发新型抗病毒疗法提供理论基础。

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