哈兽研：NECTIN1 是黄病毒感染的新限制因子

黄病毒（Flavivirus）是一类重要的人畜共患病原体，包括乙型脑炎病毒（JEV）、寨卡病毒（ZIKV）和牛病毒性腹泻病毒（BVDV）等，它们在全球范围内对人类和动物健康构成严重威胁。尽管已有研究对黄病毒的感染机制和宿主因子有所了解，但黄病毒如何与宿主细胞相互作用以及如何逃避宿主免疫反应的详细机制仍不完全清楚。特别是在BVDV感染中，尽管已知CD46是其主要受体，但其他宿主因子在病毒入侵和复制中的作用尚待进一步探索。

2024年11月21日，中国农业科学院哈尔滨兽医研究所研究团队在mBio上发表题为“Identification of NECTIN1 as a novel restriction factor for flavivirus infection”的最新研究论文，本研究旨在鉴定新的宿主限制因子，以揭示黄病毒感染的新机制，并为防控策略提供潜在的靶点。

图1.针对膜蛋白基因的 siRNA 池已被证实是 BVDV 感染的重要宿主因素

2.NECTIN1 是一种泛 BVDV 限制因子

研究表明NECTIN1不仅限制了BVDV的一个生物型，还广泛限制了包括BVDV-1a、-1b、-1c、-1p、-1m、-1v和-2a在内的多个基因型的BVDV感染。NECTIN1的缺失显著增强了BVDV的复制，证实了NECTIN1作为一个广泛的BVDV限制因子的角色。

图2.NECTIN1 是 BVDV 复制的限制因子

3.NECTIN/NECL 家族成员以不同的方式调节 BVDV 感染

研究发现NECTIN家族成员对BVDV感染的调节作用各不相同。其中NECTIN3和NECTIN4的敲低会适度增强BVDV感染，而NECTIN2和NECL5的敲低对BVDV感染水平没有显著影响。这表明NECTIN家族成员在BVDV复制中扮演着独立的角色，且每个成员可能通过不同的机制影响病毒的感染过程。

图3.NECTIN/NECL 家族蛋白对 BVDV 复制表现出不同的影响

4.NECTIN1 的 IgV 和 TM 结构域对于其对抗 BVDV 感染的抗病毒活性至关重要

研究揭示NECTIN1的IgV和TM结构域对其抑制BVDV感染的抗病毒活性至关重要。通过CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除NECTIN1，并在敲除细胞系中表达截短型的NECTIN1，结果显示，缺失IgV和TM结构域的NECTIN1突变体无法有效抑制BVDV的复制，表明这两个结构域是NECTIN1发挥抗病毒作用的关键区域。

图4.NECTIN1 敲除细胞系中 BVDV 复制增加

5.NECTIN1 在 BVDV 感染期间干扰 BVDV 进入

研究结果表明NECTIN1主要在BVDV感染的早期阶段发挥作用，通过干扰病毒的附着过程来抑制BVDV的进入。实验数据显示NECTIN1敲除的细胞中BVDV的RNA水平显著升高，且与NECTIN1野生型细胞相比，敲除细胞产生了更多的病毒后代。此外，NECTIN1对BVDV的翻译和复制过程影响不大，这进一步证实了NECTIN1在BVDV生命周期中的附着阶段起到了限制作用。

图5.NECTIN1 抑制 BVDV 生命周期中的附着

6.NECTIN1 通过与 CD46 竞争结合 BVDV E2 来抑制 BVDV 感染

研究表明，NECTIN1通过与CD46竞争结合BVDV的E2蛋白来抑制BVDV感染。实验结果显示，NECTIN1和CD46均能与BVDV E2相互作用，但NECTIN1对E2的结合亲和力高于CD46。当NECTIN1存在时，CD46与E2的结合显著减少，表明NECTIN1通过竞争性抑制CD46的结合，从而限制了BVDV的附着和进入。这一机制揭示了NECTIN1作为BVDV感染限制因子的作用，强调了其在病毒生命周期中的重要性。

图6.NECTIN1 与 CD46 竞争结合 BVDV E2

7.NECTIN1 是泛黄病毒科病毒感染的限制因子

研究证实NECTIN1不仅限制了BVDV感染，还对黄病毒科其他成员如经典猪瘟病毒（CSFV）、日本脑炎病毒（JEV）和寨卡病毒（ZIKV）的感染具有限制作用。在NECTIN1被敲低的细胞中，这些病毒的RNA和蛋白水平上升，表明NECTIN1作为一个泛黄病毒科病毒的限制因子，能够抑制该科多种病毒的复制。这一发现揭示了NECTIN1在宿主防御黄病毒科病毒感染中的重要作用，并可能为开发新的抗病毒策略提供靶点。

图7.NECTIN1 是泛黄病毒科限制因子

本研究揭示了NECTIN1作为一种新的限制因子，在抑制黄病毒科病毒感染中发挥着重要作用。通过siRNA筛选和一系列实验验证，研究发现NECTIN1通过竞争性抑制CD46与BVDV E2的结合，干扰病毒附着，从而限制了BVDV及其他黄病毒科成员的感染。这些发现不仅增进了我们对BVDV感染机制的理解，也为开发新的抗病毒策略提供了潜在的分子靶点。

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