呼吸道合胞病毒形成合胞体机制的研究进展?
朱攀，井申荣
（昆明理工大学生命科学与技术学院 云南昆明 650500）
[摘要]：呼吸道合胞病毒（Respiratory syncytial virus ，RSV）是一种引起人严重呼吸道疾病的病原体，主要感染婴幼儿、老年人以及免疫缺陷的成年人，属于副粘液病毒科肺炎病毒亚科，病毒合胞体的形成是RSV感染细胞导致细胞病变的最主要特征。有研究表明，RSV的受体粘合和促融合活力主要依赖两个不同的刺突结构，分别是吸附（G）糖蛋白和融合（F）糖蛋白。本文就近几年RSV病毒合胞体形成机制的研究进展予以综述。 [关键词]： RSV，合胞体，受体，机制 中图分类号：R363.1+4
Progression on mechanism of respiratory syncytial virus Syncytium Formation
ZHU pan，JING Shen-rong
(Faculty of Life Science and Biotechnology, Kunming University of Science and Technology, Kunming, 650500, China)
Abstract： Respiratory syncytial virus (RSV) is an important human pathogen that can cause severe and life-threatening respiratory infections in infants, the elderly, and immunocompromised adults. RSV belongs to Pneumovirus in the family Paramyxoviridae. The major cytopathic effect of RSV infection is membrane fusion-induced syncytium formation. Research shows that the receptor-binding and fusion-promoting activities mainly rely on two different spike structures, There are attachment (G) glycoproteins and fusion(F) glycoproteins respectively. This paper will focus on the Progression on mechanism of respiratory syncytial virus Syncytium Formation in recent years.
Key words：RSV； syncytium； mechanism；acceptor
呼吸道合胞病毒（Respiratory syncytial virus RSV）是一种引起人严重呼吸道疾病的病原体，主要感染婴幼儿、老年人以及免疫缺陷的成年人[1]，属于副粘液病毒科肺炎病毒亚科病毒，为单股负链RNA病毒，有球状和丝状两种形态[2]，病毒蛋白有10种，包括非结构蛋白NS1、NS2，核衣壳蛋白N、P、L，基质蛋白M1、M2，囊膜蛋白G，F，SH[3]。病毒合胞 ?
通讯作者：井申荣（1968—），男，教授，主要从事病原微生物的诊断与预防
体的形成是RSV感染细胞致细胞病变的最主要特征，RSV的受体粘合和促融合活力主要依赖两个不同的刺突结构，分别是吸附（G）糖蛋白和融合（F）糖蛋白[4]。RSV介导合胞体形成是一个非常复杂的过程，涉及多个方面，目前还没完全阐明。合胞体的形成除了病毒囊膜蛋白G、F、SH相关外，还包括靶细胞膜表面受体及胞内细胞骨架的重组等因素。 1 RSV融合（F）蛋白及其受体促融合机制
F蛋白属于Ι型糖蛋白，主要介导病毒包膜与宿主细胞质膜的融合，使得病毒核酸进入细胞内。在受感染细胞表面，F蛋白还可以引起相邻细胞质膜间的融合，从而出现合胞体[5]。
RSV感染细胞，引起病毒与细胞及细胞与细胞的融合，是通过F蛋白与宿主细胞膜表面的特异性受体结合，从而介导合胞体的形成。这些受体包括CD46[6]、鸟苷三磷酸酶（GTPase ，RhoA）和小窝蛋白（caveolin-1）[7]等。 1.1 RSV融合（F）蛋白的结构与功能
F蛋白全长包括574个氨基酸，经酶解后分成三段，其中包括F1区（AA137-574）、裂解多肽（AA110-136）和F2区（AA1-109）[8]。F2亚单位是决定RSV感染宿主细胞特异性的唯一因素，而F1段则对F蛋白的融合活性发挥至关重要的作用，这主要是因为F1段上的HR基序会分别和病毒包膜和靶细胞膜结合形成发夹结构，从而促进感染细胞和邻近细胞相融合，是介导病毒形成合胞体的主要因素[9]。
1.2 F蛋白上两个多重碱性氨基酸蛋白酶酶切位点促融合机制
副粘病毒进入细胞需要病毒包膜与靶细胞膜融合，由F糖蛋白介导的融合，往往需要吸附蛋白（G，H或者HN）的参与，而RSV F蛋白能够不依赖G蛋白独立介导病毒包膜与细胞膜的融合[10]。原因在于RSV的F蛋白拥有两个多重碱性氨基酸蛋白酶酶切位点，这两个酶切位点之间由27个氨基酸组成的区域(pep27)隔离开，两个切割位点的存在对于细胞与细胞之间的融合是必需的[11]。
仙台病毒（Sendai virus，SeV）的 F蛋白拥有单碱基氨基酸蛋白酶酶切位点，它介导细胞之间的融合需要SeV吸附（HN）蛋白和胰蛋白酶在病毒衣壳上的共表达。将RSV F上的两个切割位点融合到SeV F上， HN存在的情况下，含有RSV F上的两个切割位点的SeV F能显著增加细胞与细胞的融合能力[11]。
此外，Rawling[12]等研究显示，含有RSV F蛋白上的两个酶切位点的SeV F突变嵌合体可以在HN不存在的情况下介导细胞与细胞间的融合。这说明，在G蛋白不存在的情况下，RSV F上的两个酶切位点是诱导合胞体形成的关键，这也是RSV病毒能通过F蛋白介导膜融合形成合胞体的主要原因。
1.3 RhoA信号肽受体导致合胞体的形成机制
RSV感染人上皮细胞（HEp-2）能诱导激活一种小的鸟苷三磷酸酶（GTPase ，RhoA信号肽），有学者认为RhoA信号肽对于RSV的复制及合胞体的形成起到重要作用[7]。
RSV F蛋白与RhoA信号肽结合，能够介导细胞膜的融合，以及病毒的进入。Pastey[13]
等通过哺乳动物体内双杂交系统分析和共免疫沉淀RSV感染的HEp-2细胞证实了RhoA信号肽与F蛋白的相互作用，此外，体外酶联免疫和生物分子分析也证实了RhoA信号肽与F蛋白的这种作用。同时，用不同的F蛋白缺失突变体和RhoA进行酵母双杂交试验表明F蛋白上关键的结合区域分别是146到155和67到110氨基酸序列。用RSV感染稳定转录表达RhoA信号肽蛋白的HEp-2细胞研究RhoA信号肽与RSV F蛋白相互作用的生物学意义，检测到RhoA蛋白的表达与RSV合胞体的形成呈正相关，即RhoA能促进RSV诱导合胞体的形成。
肉毒梭菌C3（Clostridium botulinum C3） 酶素是一种核糖基化的ADP，能特异性的钝化RhoA[14]，从而抑制细胞之间的融合及RSV诱导形成合胞体。Tara[15]等用肉毒梭菌C3酶素处理RSV感染过的HEp-2细胞，但是在培养基中检测到的蚀斑形成单位水平和病毒蛋白的表达水平并没有显著的变化。之后，他们又用扫描电子显微镜观察发现C3处理的RSV感染细胞与未处理的RSV感染细胞相比，单个钝圆的细胞数量减少，而未处理的RSV感染细胞往往有大量的簇状长丝体存在。这些数据表明，RhoA信号肽还与导致丝状病毒形态有关，这个过程对于细胞与细胞之间开始融合可能起到了很重要的作用。
同样，用RhoA信号肽的另外几种抑制剂，RhoA 激酶抑制剂Y-27632，松胞菌素D（cytochalasin D）和ADP糖基化的天冬酰胺酶41（ADP ribosylation of Asn 41），来处理RSV感染的细胞后，也产生了相同的结果[15]。表明RhoA与细胞与细胞之间的融合以及病毒合胞体的形成有关联。
1.4 质膜微域受体促合胞体形成的机制
有研究表明，RSV能以不同的病毒体形式可选择性从被感染细胞的质膜区域中芽殖出来，包括丝状和球形颗粒状。McCurdy[16]等用免疫荧光显微分析，找到了RSV丝状病毒体中掺合了膜融合蛋白（F）的证据，因为荧光染料（1,1'-双十六烷基-3,3,3',3'-四甲基吲哚菁高氯酸盐）特异着色的脂微域（lipid microdomains）能与掺入的RSV F蛋白结合。同时，用聚乙二醇辛基苯基醚（Triton X-100）提取出的脂质进行蛋白印迹分析也证实了脂质微域中RSV F蛋白的存在。
肉毒梭菌外毒素能够抑制RhoA信号肽的活性，导致RSV诱导合胞体的形成受阻，虽
呼吸道合胞病毒形成合胞体机制的研究进展(
