猪半胱天冬酶基因家族鉴定及其在PPV感染PK-15细胞中的表达动态与调控网络

卢婷婷; 赵丽; 宋幸辉

doi:10.13417/j.gab.045.000622

基因组学与应用生物学 ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (3) : 622 -633. DOI: 10.13417/j.gab.045.000622

猪半胱天冬酶基因家族鉴定及其在PPV感染PK-15细胞中的表达动态与调控网络

卢婷婷, 赵丽, 宋幸辉

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摘要

半胱天冬酶(caspase, CASP)是调控细胞凋亡与炎症反应的核心因子,猪细小病毒(Protoparvovirus ungulate1, porcine parvovirus, PPV)感染可激活猪细胞内相关信号通路并引发病理变化。本研究旨在鉴定猪半胱天冬酶基因家族,探究PPV感染后该家族基因的表达动态及调控机制,为解析PPV致病分子机制提供数据支撑。本研究以猪肾-15(porcine kidney-15,PK-15)细胞为感染模型,经系统发育分析证实,猪(Sus scrofa)CASP基因家族与牛(Bos taurus)同源基因的进化关系相较于其他物种更为紧密。在PPV感染后12、 24、 48、 72 h采集细胞样本进行转录组测序,相邻时间点(12 h vs 24 h、 24 h vs 48 h、 48h vs 72 h)分别检测到5 749个、 7 376个、 7 320个差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs)。其中, CASP3、CASP9、 CASP10表达变化尤为显著,在感染周期中呈现显著波动。通过蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络分析,深入挖掘了差异表达的半胱天冬酶基因与其他DEGs之间的相互作用关系,尤其是与凋亡通路和炎症通路相关基因的复杂调控网络,清晰揭示了各基因间的协同作用模式。本研究阐明了猪半胱天冬酶基因家族在PPV感染中的表达规律,解析了其参与PPV诱导的细胞凋亡和炎症反应的分子机制,为后续PPV致病机制研究提供了实验依据。