猪繁殖与呼吸综合征病毒通过利用脂质及其代谢衍生物来支持自身复制。脂噬（lipophagy）是一种选择性自噬过程，负责脂滴（LD）降解和细胞脂质稳态调控，已被证实与病毒感染相关，但其在猪繁殖与呼吸综合征病毒复制中的具体作用尚未得到研究。

2026年5月27日，扬州大学李向东独立通讯在Autophagy 在线发表题为“PRRSV NSP2 hijacks host lipophagy via a LIPE-PNPLA2-AMPK-MTOR axis to promote viral replication”的研究论文。该研究发现，猪繁殖与呼吸综合征病毒感染可诱导脂噬，导致脂滴消耗和细胞内游离脂肪酸水平升高。在机制上，病毒非结构蛋白2通过与脂滴相关脂肪酶LIPE和PNPLA2直接交互作用，并借助LIR基序促进它们与MAP1LC3/LC3的结合，从而成为猪繁殖与呼吸综合征病毒诱导脂噬的关键因子。这两种交互作用均为脂噬依赖性病毒复制所必需。

作者证明AMPK信号通路对猪繁殖与呼吸综合征病毒诱导的脂噬具有关键调控作用。AMPK激活可促进病毒复制，而抑制AMPK则会削弱脂噬和病毒增殖。相反，MTOR信号通路作为脂噬的负调控因子，抑制MTOR则会促进该过程。综上所述，这些发现证实，猪繁殖与呼吸综合征病毒通过NSP2-LIPE-PNPLA2交互作用以及AMPK-MTOR信号通路劫持宿主脂噬以促进病毒复制。该研究为病毒发病机制提供了机制性见解，并突出了猪繁殖与呼吸综合征病毒防控的潜在治疗靶点。

病毒是一类专性胞内寄生物，因其非细胞结构且缺乏独立代谢系统而无法自主复制。它们的增殖完全依赖宿主细胞的生物合成机制，利用宿主来源的底物、能量货币及复制位点来完成生命周期。关键的是，许多病毒具有复杂机制来劫持并重编程宿主代谢网络，尤其通过调节细胞代谢通量来建立有利于病毒子代产生的微环境。脂质代谢在此过程中成为关键决定因素，在病毒感染期间兼具结构功能与调控作用。

猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）属于套式病毒目、动脉炎病毒科，是一种具有包膜的单股正链RNA病毒，其基因组为非节段性。

PRRSV基因组包含至少11个开放阅读框（ORF），包括ORF1a、ORF1b、ORF2a、ORF2b、ORF5a以及ORFs 3–7。其中，ORF1a和ORF1b编码复制酶多聚蛋白，该蛋白在翻译后裂解为至少16种非结构蛋白（NSP）。ORF2a、ORF2b、ORF3-7和ORF5a编码结构蛋白：小的非糖基化E蛋白、糖基化膜蛋白（GP2-GP5和GP5a）、非糖基化膜蛋白（M）以及核衣壳蛋白（N）。作为一种包膜病毒，PRRSV主动劫持宿主脂质并重塑脂质代谢通路以促进病毒复制。PRRSV感染增强SMPDL3B（鞘磷脂磷酸二酯酶酸样3B）的表达，从而促进脂质降解和继发释放富含能量的底物，为病毒复制提供支持。PRRSV促进PPP2/PP2A（蛋白磷酸酶2）和HMGCR（3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶）的激活，导致细胞内胆固醇积累，这对病毒复制至关重要。药理学抑制游离脂肪酸（FFA）生物合成通路可显著抑制PRRSV复制，证实了脂肪酸代谢在病毒生命周期中的关键作用。总之，PRRSV通过协调脂质代谢重编程来促进病毒复制。

图1.PRRSV诱导的脂肪吞噬模型示意图（摘自Autophagy ）

脂滴（LD）是一类特殊的细胞质细胞器，作为中性脂质的主要细胞内储存场所。LD的生物合成始于内质网（ER）腔内游离脂肪酸和固醇的酶促酯化反应，生成的中性脂质种类积聚于ER双层膜之间。这些中性脂质的逐步沉积形成晶状体样结构，并逐渐扩张，最终导致ER外叶变形并向外突出。在结构上，LD具有独特的结构特征：一个紧密堆积的疏水中性脂质核心（主要为三酰甘油（TAG）和固醇酯），该核心被磷脂单层包裹，单层上排列着多种整合蛋白和外周蛋白，赋予LD特定的功能。近期研究表明，LD作为代谢活跃的细胞器，协调着复杂的脂质调控网络。LD参与储存三酰甘油的合成与脂解裂解过程，该过程由一系列脂肪酶介导，生成游离脂肪酸，这些脂肪酸构成β-氧化和细胞ATP生成的基本能量底物。此外，LD积极参与膜生物合成并参与复杂的信号网络。已有研究表明，LD能够调节免疫应答，并通过膜接触位点参与广泛的细胞器间通讯，促进脂质及其他代谢物的交换。

大量研究证实，病毒在感染过程中常靶向LD，或将其用作病毒复制的平台，或劫持细胞脂质代谢以增强自身增殖。例如，丙型肝炎病毒（HCV）编码的核心蛋白和NS5A蛋白定位于LD，在此调控LD相关基因的表达，促进病毒颗粒组装和复制。类似地，登革病毒（DENV）诱导LD形成，其衣壳蛋白以钾离子依赖性方式与LD结合，以增强病毒复制。病毒感染还可调控关键LD相关基因（如DGAT1、ACAT1和PLIN2），影响LD生物合成、蛋白运输及稳定性，从而优化病毒复制。此外，多种病毒与LD相关通路存在特异性交互作用。SARS-CoV-2的ORF6蛋白与LD共定位，并与脂质合酶DGAT1和DGAT2相互作用，促进脂质合成。口蹄疫病毒（FMDV）利用其2C蛋白靶向LD并诱导其核周聚集，形成复制中心。经典猪瘟病毒（CSFV）通过上调FASN基因表达促进自身复制，刺激LD形成并促进转录-复制复合体的组装。有趣的是，LD在免疫调节中也发挥作用，在感染早期阶段增强先天免疫应答并发挥抗病毒效应。

LD分解为游离脂肪酸是一个基本的细胞过程，通过ATP生成产生能量。LD的降解通过两种机制发生：脂解和脂自噬。脂解是由LD相关脂肪酶介导的分解代谢通路，这些脂肪酶包括PNPLA2/ATGL（patatin样结构域2、三酰甘油脂肪酶）、LIPE/HSL（脂肪酶E、激素敏感型）和MGL（单酰甘油脂肪酶）。相反，脂自噬是一种选择性自噬形式，其中自噬相关分子识别并降解LD，释放游离脂肪酸、甘油和游离胆固醇。此过程可防止细胞内脂质过度积累，维持细胞内脂质稳态，并调节细胞脂质代谢。脂自噬过程涉及LC3介导的LD相关自噬受体（主要为PNPLA家族成员）的识别，导致自噬体形成。随后，LD被转运至溶酶体进行降解。脂自噬过程受到多种因素的严格调控，包括基因、转录因子和酶。LD表面关键调节蛋白，如RAB7、RAB10和RAB25，调控此过程。此外，包括AMPK、MTOR、FXR、PPARA/PPARα和SREBP在内的信号通路在脂自噬的激活和精细调控中发挥关键作用。

在本研究中，作者证明PRRSV感染触发了由脂自噬介导的LD降解，这一过程依赖于病毒蛋白NSP2，该蛋白与LD表面蛋白LIPE和PNPLA2相互作用以启动此过程。此外，作者确定AMPK通路是PRRSV诱导脂自噬的关键调控轴。本研究揭示了PRRSV利用宿主脂自噬以增强病毒复制的潜在角色。

参考消息：https://doi.org/10.1080/15548627.2026.2676077