石蒜碱抑制猪传染性胃肠炎病毒复制的转录组特征及潜在调控通路

摘要

为了探索石蒜碱抗猪传染性胃肠炎病毒(transmissible gastroenteritis virus,TGEV)的作用靶点及分子机制，本研究采用转录组测序技术(RNA-Seq)对12和24 h的TGEV感染细胞组(Virus)、未感染细胞对照组(Control)、石蒜碱处理组(Lycorine)共18个样本进行测序，分析不同组间的差异基因，并对其所涉及的生物学进程和信号通路进行基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析。同时，采用逆转录定量聚合酶链式反应(RT-q PCR)进行验证。结果:在感染后12和24 h,Lycorine组和Virus组相比，分别有2 908个差异表达基因(P<0.05)和3 480个差异表达基因(P<0.05)。这些差异基因涉及细胞过程、生物调控、代谢过程、细胞组成、细胞器组成和催化活性等生物过程，以及JAK-STAT信号通路、TNF信号通路和Toll样受体信号通路等病毒感染与炎症相关的信号通路。RT-q PCR验证结果与RNA-Seq数据基本一致，石蒜碱可显著抑制病毒感染诱导的白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-8(IL-8)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等炎症相关基因，胱天蛋白酶-3(Caspase-3)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)等凋亡相关基因，以及自噬相关蛋白Beclin 1(BECN1)、自噬相关基因5(ATG5)、自噬相关基因12(ATG12)等自噬相关基因的表达(P<0.05)，证实其多靶点抗病毒效应。通过转录组测序分析表明，石蒜碱可能通过调节多条信号通路来抑制TGEV感染PK-15细胞。本研究结果为揭示石蒜碱抗TGEV作用机制以及开发新型抗TGEV药物提供了重要理论依据。

关键词

猪传染性胃肠炎病毒 / 石蒜碱 / 转录组测序 / PK-15细胞

基金资助

西南民族大学研究生创新型科研项目(YCYB2024139); 四川省科技计划重点研发项目(2023YFN0021)