兔出血癥病毒(Rabbit haemorrhagic disease virus，RHDV)是一種與兔養(yǎng)殖業(yè)密切相關(guān)的病毒，主要感染青壯年兔，由其引發(fā)的兔出血癥(RHD)為急性、敗血性傳染病，該病具有極高的發(fā)病率和病死率，是兔的一種毀滅性傳染病，俗稱“兔瘟”。1984年，該病第一次在中國江蘇大規(guī)模爆發(fā)，在不到一年的時(shí)間內(nèi)，RHD在中國傳播面積超過5萬平方千米，致死一億四千多萬只家兔。目前，兔瘟在世界范圍內(nèi)廣泛流行，對(duì)兔養(yǎng)殖業(yè)以及野兔資源構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。

RHDV是一種無囊膜，基因組為單股正鏈RNA分子的杯狀病毒，病毒顆粒直徑大約為35 nm，呈正二十面體對(duì)稱結(jié)構(gòu)，是杯狀病毒科(Caliciviridae)家族重要成員之一。長期以來，由于缺乏穩(wěn)定的體外培養(yǎng)細(xì)胞系，嚴(yán)重阻滯了RHDV病原學(xué)的基礎(chǔ)與分子生物研究，尤其是關(guān)于RHDV侵入宿主細(xì)胞的分子機(jī)制，人們了解的仍十分有限。2009年，國外研究者利用大腸桿菌表達(dá)的RHDV病毒樣顆粒(VLP)首次鑒定出組織血型抗原(His-blood group antigens，HBGA)H2型為RHDV吸附細(xì)胞的功能性受體。但人們對(duì)于RHDV利用受體黏附于細(xì)胞以后，是如何進(jìn)入細(xì)胞，是否需要細(xì)胞因子參與，以及通過何種途徑完成病毒的內(nèi)化過程等分子機(jī)制一無所知。無疑，上述問題的解決對(duì)于人們了解RHDV致病的分子機(jī)制以及研發(fā)新型抗病毒藥物或疫苗等將具有重要意義。

2018年10月，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院上海研究所劉光清研究員團(tuán)隊(duì)在《PLoS Pathogens》發(fā)表了題為“Nucleolin mediates the internalization of rabbit hemorrhagic disease virus through clathrin-dependent endocytosis”的研究論文，首次解答了上述科學(xué)問題，并詳細(xì)闡明了RHDV結(jié)合細(xì)胞受體以后的內(nèi)化機(jī)制。論文作者在研究過程中，首先利用幾種生物化學(xué)抑制劑以及小RNA干擾技術(shù)分析了RHDV進(jìn)入宿主細(xì)胞的分子過程，發(fā)現(xiàn)一種被稱作核仁素(Nucleolin，NCL)的細(xì)胞因子在RHDV內(nèi)化過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。作者進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)NCL發(fā)揮介導(dǎo)RHDV的內(nèi)化作用有賴于其與RHDV的衣殼蛋白(VP60)特異性相互作用，如果破壞其間的相互作用，RHDV的內(nèi)化過程將受到嚴(yán)重影響。該研究初步鑒定出VP60與NCL相互作用的關(guān)鍵區(qū)域分別為：VP60的第468-484位氨基酸和NCL的氨基端(N-區(qū)域)。并且分析發(fā)現(xiàn)，這種相互作用在不同基因亞型的RHDV中是高度保守的。同時(shí)，作者還利用人工合成的VP60與NCL互作關(guān)鍵區(qū)域的多肽，發(fā)現(xiàn)在體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)中，該合成肽能明顯抑制RHDV的內(nèi)化作用，進(jìn)而降低RHDV的增殖能力。為了探索RHDV進(jìn)入細(xì)胞的分子途徑，作者利用不同的小分子化學(xué)試劑(ZPZ、EIPA、Nys)處理兔腎細(xì)胞(RK-13)，然后用RHDV感染，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)格蛋白依賴的內(nèi)吞途徑是RHDV內(nèi)化所必需的，抑制該途徑以后，RHDV的內(nèi)化效率顯著降低。而RHDV之所以能利用該途徑，是因?yàn)镹CL在與RHDV衣殼蛋白結(jié)合的同時(shí)，也與網(wǎng)格蛋白的輕鏈發(fā)生特異性結(jié)合，從而使得RHDV可以使用網(wǎng)格蛋白依賴的內(nèi)吞途徑侵入細(xì)胞。

綜上，該研究首次揭示了RHDV侵入細(xì)胞的分子機(jī)制，在此過程中，RHDV劫持細(xì)胞中的核仁素作為橋梁，進(jìn)而利用網(wǎng)格蛋白依賴的內(nèi)吞途徑完成其在感染初期的內(nèi)化過程，為后續(xù)的脫殼和復(fù)制奠定了基礎(chǔ)。該論文不僅為深入研究RHDV感染的分子機(jī)制提供了重要線索，也為杯狀病毒科其他成員的分子致病機(jī)理研究提供了有益資料。