農民日報
近日,劉秀梵院士團隊在新城疫病毒致病機制方面取得重要突破。團隊在國際權威病毒學期刊《PLOS Pathogens》上發表了一篇題為《Newcastle disease virus promotes spreading infection through vimentin-dependent tight junction injury mediated by MLC/p-MLC activation》的研究論文,該研究系統性闡明了NDV利用細胞骨架促進其擴散感染的分子機制。
新城疫(Newcastle disease,ND),又稱亞洲雞瘟,是由NDV強毒株引發的一種高度接觸性傳染病,對全球家禽養殖業構成嚴重威脅。NDV強毒經呼吸道途徑感染禽群后能夠快速引起擴散感染,導致高發病率和高死亡率。
研究人員發現,NDV感染通過下調OCLN和ZO-1等緊密連接蛋白表達,破壞細胞間緊密連接穩態,其中Caspase-水解酶途徑及NP、F和HN病毒蛋白發揮關鍵作用。此外,研究首次發現NDV誘導細胞骨架vimentin和F-actin重排形成Cage樣結構,通過激活MLC/p-MLC通路誘導的vimentin重排促進了緊密連接損傷,最終增強病毒復制擴散及炎癥反應。值得注意的是,僅NDV強毒株具備此能力,可加重雞組織器官損傷。該研究首次揭示了NDV感染后的擴散機制,闡明了其導致全身組織損傷的關鍵路徑,為全面理解該病的發病機制提供了全新視角。
揚州大學農業科技發展研究院(國際聯合實驗室)青年教師陸小龍為論文第一作者,揚州大學獸醫學院劉秀梵院士、劉曉文副研究員以及上海交通大學特聘教授、中國農業科學院上海獸醫研究所研究員丁鏟為共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金、國家重點研發計劃等項目的資助。
“從利用測序技術初步篩選,到最終確認波形蛋白在新城疫病毒(NDV)擴散中的關鍵作用,這項工作我們花了整整三年。”陸小龍在回顧研究歷程時說道。作為團隊的一員,他全程參與了該項研究。
研究的起點,源于一次顯微鏡下的觀察。“我們發現,NDV感染會破壞細胞間的緊密連接屏障,從而促進感染細胞的遷移與擴散。”陸小龍介紹,“這個現象讓我們意識到,這可能是病毒實現高效傳播的一種新機制。”
與集中于疫苗防控的研究重點不同,劉秀梵院士團隊從病毒自身的傳播機制入手,試圖探尋更根本的解決之道。沿著這一思路,團隊展開了系統研究。通過比較不同毒株、分析不同時間點的細胞變化,團隊最終闡明:新城疫強毒株能夠激活細胞內的MLC信號分子,通過重塑波形蛋白網絡,破壞細胞間的緊密連接結構。當這道“屏障”被破壞后,病毒便能輕易地在細胞間擴散,進而引發組織損傷。重要的是,這一機制在強毒株中表現顯著,而在弱毒株中則不明顯。這一發現不僅解釋了不同毒株致病力差異的分子基礎,也為疫苗研發提供了潛在的靶點。
劉秀梵院士團隊長期致力于新城疫病毒流行病學、防控和致病機制研究。2014年,團隊研發的基因VII型新城疫滅活疫苗(A-VII)獲得國家一類新獸藥證書,僅用十年時間就使新城疫在我國得到有效控制,推動該疫病由國家一類動物疫病降為二類。2025年,團隊新研制的鴿新城疫滅活疫苗(P-VI株)又獲得二類新獸藥證書,為鴿源新城疫防控提供了重要保障。在NDV基礎研究領域,2024年以來,團隊還于《PLOS Pathogens》上相繼發表兩篇研究論文。這些研究系統闡明了NDV誘導腫瘤細胞發生溶酶體依賴性細胞凋亡的機制,并揭示了病毒通過“劫持”宿主蛋白翻譯系統以優先實現自身mRNA選擇性翻譯的關鍵過程。上述系列工作從新視角闡釋了NDV溶瘤作用的分子基礎,為高效溶瘤藥物的設計與開發提供了重要的理論支撐。(農民日報·中國農網記者 姚金楠)





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