近日，我校兽医学院重大动物疫病防控团队张桂红/龚浪课题组在国际病毒学权威杂志Journal of Virology在线发表题为“Porcine Enteric Alphacoronavirus entry through multiple pathways （caveolae, clathrin, and macropinocytosis） and requires Rab GTPases for endosomal transport”的文章（链接：https://journals.asm.org/doi/10.1128/jvi.00210-23），首次报道猪肠道α冠状病毒（Porcine enteric alphacoronavirus, PEAV）通过多种途径（小窝、网格蛋白和巨胞饮）进入相应宿主细胞、并需要Rab GTPases进行内体转运，系统揭示了PEAV进入宿主细胞的分子机制。
猪肠道α冠状病毒（PEAV），又称SADS-CoV /SeACoV，于2017年2月在国内首次发现。临床症状与其他已知猪肠道冠状病毒（PEDV、TGEV、PDCoV）引起的症状类似，仔猪死亡率达90%。目前的抗病毒治疗策略不能完全预防各种猪冠状病毒，病毒之间没有明显交叉保护。为更好地了解PEAV的致病机制，迫切需要对PEAV入侵宿主的过程进行系统、全面的解析。
该研究发现PEAV通过膜穴样凹陷方式内吞，PEAV感染15 min后与小窝蛋白（caveolin-1）共定位，同时，感染15 min后也观察到PEAV定位于网格蛋白（clathrin）包被囊泡中（图A），说明PEAV可通过膜穴样凹陷和网格蛋白介导的两种内吞方式进入细胞，这与猪流行性腹泻病毒（PEDV）内吞方式是一致的。然而，PEAV可在多达21个细胞系中复制，包括人源、猴源、猪源、蝙蝠源和鼠源。鉴于PEAV的广泛宿主细胞嗜性，研究推测PEAV可能存在不依赖受体的内吞方式。进一步研究发现PEAV感染15 min即可激活巨胞饮，观察到肌动蛋白骨架重排（丝状伪足、步状伪足和应力纤维分解）等巨胞饮激活后的细胞形态变化（图B），提示PEAV也通过巨胞饮的内吞方式进入细胞。为了研究PEAV内吞后是否依赖Rab GTPases调控的内体转运过程，构建了调控早期内体运输的Rab5，调控晚期内体运输的Rab7，调控晚期内体运输至高尔基体的Rab9，调控内体循环的Rab11表达质粒，将PEAV进行荧光标记，通过活细胞工作站观察病毒在不同Rab蛋白包被囊泡中的动态转运现象。结果发现PEAV可在Rab5、Rab7、Rab9蛋白标记的囊泡中共同转运（图C），提示PEAV内体转运依赖Rab5、Rab7、Rab9调控。
综上所述，该课题组系统研究了PEAV入侵的早期事件，包含了PEAV内吞及内体转运的“缺失知识”，演示了PEAV使用3种不同内吞途径感染细胞的过程，丰富了病毒与宿主细胞相互作用机制。这些发现有助于深入理解冠状病毒入侵细胞的过程，为未来的研究提供了坚实的基础。
兽医学院博士后陈熊男为论文第一作者，龚浪副教授为通讯作者。本研究由国家自然科学基金项目（32102646）、广东省自然科学基金项目（2020A1515110315）、茂名实验室科研启动项目（2021TDQD002）和农业农村部生猪产业技术体系（CARS-35）资助。同时研究工作得到了兽医学院张桂红教授、王衡副教授的大力支持和协助。
文图/兽医学院 凌韵岚