基孔肯雅病毒活细胞报告系统揭示利巴韦林抗病毒反应的细胞类型依赖性

由 root 提交于 周日, 11/01/2026 - 08:47
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基孔肯雅病毒(CHIKV)仍是全球公共卫生面临的重大威胁,然而,抗病毒药物的发现受到现有实验系统的限制:这些系统难以提供充分的机制解析能力,且高度依赖生理相关性尚不明确的转化细胞系。本研究开发了互为补充的活细胞CHIKV报告系统,包括双荧光亚基因组复制子和荧光标记的感染性病毒,可实时监测病毒复制周期的不同阶段。通过将nsP3标记的报告信号与基因组RNA的翻译和复制相耦联,并利用亚基因组报告信号指示结构基因表达,我们实现了对活细胞中早期和晚期复制事件的时间分辨监测。利用复制缺陷突变体和亚基因组RNA缺陷突变体进行的功能验证证实,该系统能够区分病毒RNA复制与下游结构基因表达。应用这些报告系统,我们发现转化细胞模型与具有生理相关性的人源细胞模型表现出不同的抗病毒应答。利巴韦林和nsP2抑制剂RA-0002034均能有效抑制转化细胞系中的CHIKV复制。出乎意料的是,尽管利巴韦林在常用筛选细胞系中表现出显著的抗病毒作用,其在原代人骨骼肌成肌细胞和真皮成纤维细胞中的活性却明显减弱。机制研究表明,补充鸟苷而非肌苷可逆转利巴韦林介导的抑制作用,且霉酚酸可重现这一抑制效应,这与在所测试条件下鸟嘌呤核苷酸耗竭是主要抗病毒机制的解释一致。值得注意的是,通过该途径产生的抑制作用在原代人细胞中显著减弱。综上,这些发现建立了用途广泛的活细胞CHIKV用于病毒复制机制研究的报告系统,并揭示了不同细胞类型对鸟嘌呤核苷酸耗竭的响应存在显著差异。我们的研究结果表明,宿主细胞环境可深刻影响基孔肯雅病毒(CHIKV)的复制及其抗病毒敏感性,凸显了采用具有生理相关性的模型来理解病毒—宿主相互作用和抗病毒机制的重要性。

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基孔肯雅病毒(CHIKV)仍是全球公共卫生面临的一项重大威胁,但抗病毒药物的发现受到实验系统的限制:这类系统提供的机制层面信息有限,并且高度依赖……

依赖于生理相关性尚不明确的转化细胞系。在本研究中,我们开发了互为补充的基孔肯雅病毒(CHIKV)活细胞报告系统,包括双荧光亚基因组复制子和荧光标记的感染性病毒,可实时监测病毒复制周期的不同阶段。通过将带有 nsP3 标签的报告信号与基因组 RNA 的翻译和复制相关联,并结合反映结构基因表达的亚基因组报告信号,我们实现了对活细胞中早期和晚期复制事件的时间分辨监测。利用复制缺陷型和亚基因组 RNA 缺失型突变体进行的功能验证证实,该系统能够区分病毒 RNA 复制与下游结构基因表达。

将这些报告系统应用于转化细胞模型和具有生理相关性的人细胞模型后,我们发现不同模型的抗病毒应答存在明显差异。利巴韦林和 nsP2 抑制剂 RA-0002034 在转化细胞系中均能强效抑制 CHIKV 复制。出乎意料的是,尽管利巴韦林在常用筛选细胞系中表现出显著的抗病毒作用,但其在原代人骨骼肌成肌细胞和真皮成纤维细胞中的活性明显减弱。机制研究表明,补充鸟苷可逆转利巴韦林介导的抑制作用,而补充肌苷则不能;霉酚酸也可重现这一抑制效应。这些结果支持,在所测试条件下,鸟嘌呤核苷酸耗竭是其主要抗病毒机制。值得注意的是,通过该途径产生的抑制作用在原代人细胞中明显减弱。

综上,这些研究结果确立了可用于病毒复制机制研究的多功能 CHIKV 活细胞报告系统,并揭示了不同细胞类型对鸟嘌呤核苷酸耗竭的应答存在显著差异。我们的结果表明,宿主细胞的

环境背景可显著影响基孔肯雅病毒(CHIKV)的复制及其对抗病毒药物的敏感性,凸显了采用具有生理相关性的模型研究病毒与宿主相互作用及抗病毒机制的重要性。

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作者声明不存在利益冲突。

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Andrew

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bioRxiv

2026.10.27.762381;

doi:

https://doi.org/10.64898/2026.10.27.762381

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弗朗切斯科·德尔·加尔多、安德鲁·图普林

bioRxiv,2026.10.27.762381

DOI:https://doi.org/10.64898/2026.10.27.762381

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关键词:基孔肯雅病毒 · 活细胞报告系统 · 病毒RNA复制 · 利巴韦林 · 细胞类型依赖性 · 鸟嘌呤核苷酸耗竭

原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.27.762381v1?rss=1