PNAS丨 浙江大学徐平龙/梁廷波等团队合作研究发现病毒复制酶ORF1的蛋白酶体加工促进了HEV诱导的肝纤维化

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摘要:2025年3月12日,浙江大学徐平龙、梁廷波和华南农业大学黄耀伟共同通讯在PNAS(IF=9.4)在线发表题为“Proteasomal processing of the viral replicase ORF1 facilitates HEV-induced

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慢性戊型肝炎病毒(HEV)感染,尤其是基因3型(G3)感染,常导致患者肝纤维化和肝硬化。然而,慢性HEV感染引发肝纤维化的原因和机制仍不清楚。

2025年3月12日,浙江大学徐平龙、梁廷波和华南农业大学黄耀伟共同通讯在PNAS(IF=9.4)在线发表题为“Proteasomal processing of the viral replicase ORF1 facilitates HEV-induced liver fibrosis”的研究论文。该研究发现,病毒多结构域复制酶(ORF1)经历独特的泛素-蛋白酶体加工过程,形成HEV衍生SMAD激活剂(HDSA),这是一种缺乏推定解旋酶和RNA聚合酶结构域的病毒多肽。

HDSA稳定、非HSP90结合,定位于细胞核,且在不同来源的G3 HEV感染肝细胞中丰富存在。值得注意的是,肝细胞中的HDSA通过与SMAD3形成紧密复合物,促进其启动子结合和共激活因子募集,从而增强致纤维化TGF-β/SMAD通路,导致HEV易感沙鼠发生显著纤维化。通过突变ORF1内蛋白酶体加工所需的P989C、A990C和A991C(PAA-3C)残基,可预防HEV易感沙鼠中病毒感染诱导的肝纤维化。因此,作者鉴定了一种源于宿主蛋白酶体加工的病毒蛋白,定义了其在肝纤维化中的重要作用,并揭示了促进戊型肝炎发病机制的意外宿主-HEV相互作用的本质。

戊型肝炎病毒(HEV)是人类病毒性肝炎的主要诱因之一,每年约有2000万人感染,相关死亡人数约为6万人。在发展中国家,基因型1(G1)HEV的主要传播途径是通过病毒污染的水经粪口途径传播,这偶尔会引发大规模的HEV爆发。值得注意的是,HEV感染会导致孕妇出现严重症状,包括暴发性肝衰竭、出血和死胎,死亡率高达30%。然而,在工业化社会中,戊型肝炎的散发病例和聚集性病例主要是由动物源性G3和G4 HEV通过食物传播引起的。免疫功能低下个体易受到G3 HEV的慢性感染,包括HIV感染者以及接受化疗或患有风湿性疾病的患者。十分之一的慢性HEV感染患者会经历快速的肝纤维化和肝硬化进展,在2至3年内导致致命的肝硬化。然而,目前尚不清楚持续的HEV感染是如何触发肝纤维化发生的。

模式机理图(图片源自PNAS

HEV是一种小型的、准包膜的正链RNA病毒,其7.2kb的基因组包含三个开放阅读框(ORFs),分别编码一个约190kDa的非结构蛋白(ORF1),负责病毒复制;一个衣壳蛋白(ORF2);以及一个多功能蛋白(ORF3)。ORF1是一个假定的多结构域蛋白,由甲基转移酶(Met)、Y结构域(Y)、假定的木瓜样半胱氨酸蛋白酶(PCP)、高变区(HVR)、X结构域(X)或巨结构域、解旋酶(Hel)和RNA依赖性RNA聚合酶(RdRp)组成。然而,关于ORF1蛋白是如何被加工以发挥其功能的问题,长期以来一直存在疑问。

在理解HEV生物学方面,虽然已经取得了缓慢但重要的进展,特别是随着病毒复制子细胞系统和动物感染模型的开发。基于作者已建立的RNA复制子系统和蒙古沙鼠感染模型来研究人类HEV(G3)和HEV感染患者(G4),在当前的研究中,作者观察到病毒ORF1通过泛素-蛋白酶体途径的独特加工过程,该过程产生了一个稳定的C端截断的ORF1产物,该产物定位于细胞核中。这种可溶性的病毒多肽被称为H EV衍生的S MAD激活剂(HDSA),它通过增强SMAD2/3显著激活了成纤维性TGF-β信号传导,这对于介导易感啮齿类动物模型中的肝脏炎症和纤维化至关重要。作者的研究结果共同描述了HEV与宿主相互作用的独特性质,并揭示了导致HEV致病性的关键分子途径。

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来源:临床肝胆病杂志

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