近日,華南農業大學獸醫學院陳瑞愛課題組在國際學術期刊《Virologica Sinica》在線發表了題為“Induction of Mitochondrial Fission and mtDNA Leakage via the Smad3/Drp1 Axis by PEDV Infection Activates the TLR9/NF-κB/IL-1β Inflammatory Pathway”的研究論文。該研究系統揭示了豬流行性腹瀉病毒(PEDV)通過調控宿主線粒體動力學誘發炎癥反應的新型分子機制。
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豬流行性腹瀉病毒是一種α屬冠狀病毒,是導致仔豬急性腹瀉、嚴重脫水甚至死亡的重要病原體,給全球養豬業造成重大經濟損失。線粒體作為細胞能量代謝和天然免疫的關鍵樞紐,其動態平衡在病毒感染過程中常被破壞,但PEDV如何影響線粒體分裂與融合并進一步引發炎癥尚不明確。
本研究通過體內外感染模型發現,PEDV感染可顯著誘導豬小腸上皮細胞線粒體發生過度分裂,并導致線粒體DNA(mtDNA)泄漏至細胞質。機制研究表明,轉錄因子Smad3在PEDV感染后上調并直接結合Drp1基因啟動子,促進其轉錄表達,進而驅動線粒體分裂。
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進一步研究發現,泄漏至胞漿的mtDNA主要與模式識別受體TLR9結合,而非cGAS,從而激活NF-κB信號通路,促進IL-1β等炎癥因子的產生。通過藥物抑制mPTP通道可顯著阻斷Drp1介導的mtDNA泄漏,驗證了該通道在其中的關鍵作用。
該研究首次揭示了PEDV感染通過Smad3/Drp1軸調控宿主線粒體動力學并激活TLR9介導的炎癥反應的新機制,提出了Drp1和TLR9作為抗炎干預靶點的潛在應用價值,為開發新型抗病毒策略提供了理論依據。
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PEDV感染通過Smad3/Drp1軸誘導線粒體裂解及mtDNA泄漏激活TLR9/NF-κB/IL-1β炎癥通路機制圖
獸醫學院2022級博士生謝翰高為論文的第一作者,陳瑞愛教授和劉定祥教授為該論文共同通訊作者。該研究得到了廣東省重點領域研發計劃(2021B0707010009)、肇慶市科技計劃項目(2021C001)、肇慶市西江創新團隊項目(P20211154-0202)及嶺南現代農業科學與技術廣東省實驗室肇慶分中心自主項目(P20211154-0105)的資助。
相關論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.virs.2026.05.004。
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