北京
近日，中国科学院武汉病毒研究所/高致病性病毒与生物安全全国重点实验室胡志红/王曼丽团队在茧蜂病毒入侵机制方面取得重要进展。相关研究成果以“Per os infectivity factors are essential for bracovirus infection and wasp parasitism”为题在线发表于国际权威期刊《美国国科学院院院刊》（PNAS）。该研究揭示了口服感染因子（per os infectivity factors，PIFs）在茧蜂病毒系统性感染中的关键作用，并提出了无脊椎动物大DNA病毒PIF功能演化的模式图。
PIFs是一类在无脊椎动物大DNA病毒中保守存在的囊膜蛋白，在杆状病毒中，它们形成PIF复合物，是介导病毒感染昆虫肠道（口服感染）的重要“钥匙”。团队前期解析了杆状病毒及进化远缘的白斑综合征病毒（WSSV）中PIF复合物的组成，证明了PIFs介导的病毒口服入侵机制在进化上是古老且保守的。在无脊椎动物大DNA病毒中，茧蜂病毒是寄生蜂的共生病毒，完全丧失了经口感染途径，而是依靠寄生蜂产卵时被直接“注射”进鳞翅目昆虫体内。令人费解的是，茧蜂病毒依然保留了PIF同源物，它们在茧蜂病毒中究竟扮演着什么角色？
为解答这一进化谜题，研究团队以中红侧沟茧蜂病毒（MmBV）为模型展开了探索。发现茧蜂病毒的PIFs在病毒囊膜上形成分子量约为720 kDa的复合物。有趣的是，该复合物不仅包含了8种PIF蛋白，还独特地“招募”了一个寄生蜂来源的β螺旋桨蛋白P52（图A）。研究发现茧蜂病毒虽然无法通过口服途径感染宿主，但一旦注入宿主血腔，便能引起周身各个器官的系统性感染。通过RNAi技术敲降PIFs后，茧蜂病毒的系统感染随之失效，并导致寄生蜂后代在宿主体内发育失败。这一发现将PIFs的功能从传统的“口服感染”拓展到了茧蜂病毒的“系统感染”。研究还发现，WSSV的PIFs也参与了系统感染。
研究提出了PIFs在无脊椎动物大DNA病毒功能演化的模式图（图B）：在进化早期，PIFs作为通用入侵因子同时肩负口服感染和系统感染功能；在进化过程中，杆状病毒获得新的囊融合蛋白（F蛋白或GP64）负责系统感染，PIFs被专化用于口服感染；茧蜂病毒依赖寄生蜂注射丧失了口服途径，通过获得寄生蜂的P52蛋白而特化了PIFs的系统感染能力。该研究打破了“PIFs仅介导口服感染”的固有认知，提示其作为“通用入侵因子”的广泛性，刷新了学界对无脊椎动物大DNA病毒感染机制的认知。
武汉病毒所汪习副研究员是该论文第一作者，胡志红研究员和王曼丽研究员为共同通讯作者。研究过程中得到了中国科学院动物研究所邹振研究员团队的大力支持。该研究获得了国家自然科学基金面上项目和中国科学院前沿重点研发项目等基金的资助。
（A）茧蜂病毒的PIF复合物及P52的结构示意图
（B）无脊椎动物大DNA病毒中PIFs的功能演化模式图
文章链接：https://doi.org/10.1073/pnas.2609861123
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