摘要
新城疫病毒（Newcastle disease virus,NDV）是严重危害家禽业的重要传染病病原，以高感染率和死亡率著称，在世界范围内广为流行。NDV能够通过内源性和外源性凋亡途径诱导细胞死亡，具有溶瘤特性。线粒体是存在于真核生物中的一个双层膜结构包裹的细胞器，在维持细胞稳态过程中扮演着多种重要的角色。越来越多证据表明：线粒体在抗病毒免疫、细胞凋亡和炎症等过程中发挥关键作用。NDV能够通过各种手段逃逸宿主抗病毒免疫，在禽源细胞系和肿瘤细胞系中高效复制，诱导宿主细胞死亡。但线粒体作为维持细胞稳态最重要的细胞器之一，在NDV感染细胞过程中发挥何种作用的研究较少。本研究通过透射电镜（EM）、免疫荧光（IFA）、Western blotting（WB）和免疫共沉淀（Co-IP）等手段证实NDV扰乱线粒体的融合-分裂稳态，通过Parkin-PINK1通路调控线粒体自噬过程降解损伤的片段化线粒体，最后阐明片段化线粒体的降解对抑制宿主抗病毒免疫具有重要的生物学意义。本研究中，主要研究内容如下： 1.观察了NDV感染细胞扰乱线粒体融合-分裂稳态。通过透射电镜和免疫荧光等方法，证实NDV感染诱导明显的线粒体形态的改变，扰乱了线粒体的融合-分裂稳态，同时促使线粒体核周围聚集的空间分布的改变，增强了与其他细胞器间的接触互作。 2.阐明了NDV扰乱线粒体稳态的分子机制。通过免疫荧光和Western blotting等方法，证实NDV感染早期能够诱导线粒体的融合功能增强，晚期感染能够诱导线粒体分裂功能增强。线粒体的融合的功能主要通过MFN1、MFN2和OPA1蛋白所介导。同时，线粒体分裂的过程主要由DRP1蛋白的磷酸化修饰、线粒体转位和剪切等过程所介导。 3.阐明了NDV降解片段化线粒体的分子机制。NDV扰乱线粒体稳态，在细胞中产生损伤的片段化线粒体。进一步通过免疫荧光和Western blot等方法，证实了NDV主要通过经典的Parkin-PINK1信号通路诱导线粒体选择性自噬，降解片段化的线粒体。除此之外，内体溶酶体途径也参与降解部分片段化的线粒体。 4.阐明了NDV降解片段化线粒体逃逸宿主天然免疫的生物学过程。通过WB、IFA和Co-IP等方法证明NDV感染降解片段化线粒体，抑制了MAVS依赖性的宿主先天性免疫反应，促进病毒复制。一方面，NDV感染通过破坏线粒体，降低了线粒体膜电位，进而诱导线粒体自噬途径降解MAVS接头蛋白，抑制了线粒体依赖的免疫反应；另一方面，NDV感染打破了线粒体的融合-分裂稳态，进而扰乱了MAVS的线粒体定位，阻碍了MAVS依赖的宿主免疫应答。 综上所述，本研究以病毒感染调控线粒体功能为切入点，阐明了NDV感染肿瘤细胞并扰乱线粒体稳态，造成细胞内线粒体的损伤。进一步阐明了NDV通过线粒体自噬和内体溶酶体途径共同降解片段化的线粒体，同时降解线粒体免疫接头分子MAVS，抑制宿主抗病毒先天性免疫。这些研究结果有助于理解NDV在肿瘤细胞中复制的分子机制，同时理解NDV在肿瘤细胞内逃逸宿主抗病毒免疫的过程，为进一步改造溶瘤病毒提供了线索。
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