Cell子刊:寨卡病毒如何“策反”血管细胞?昆明医科大学郑昌博/陈鹏揭示其通过代谢重编程操控蛋白质巴豆酰化开关

  • 2026-06-09 17:27:47
  • 来源:医药头条

寨卡病毒(ZIKV)感染是诱发心血管病变的新兴诱因,但该病毒引发血管损伤的分子机制尚未被完全阐明。

2026年5月28日,昆明医科大学郑昌博、陈鹏共同通讯在Cell Reports 在线发表题为ACSS2-mediated MYH9 crotonylation drives Zika virus-induced vascular smooth muscle cell phenotypic switching的研究论文。本研究发现了介导ZIKV相关血管病变的巴豆酰化通路。研究证实,ZIKV感染会上调代谢调控因子ACSS2,进而提升细胞内巴豆酰辅酶A(crotonyl-CoA)水平。

这种代谢变化促使细胞骨架蛋白MYH9的第82位赖氨酸(K82)发生巴豆酰化修饰,造成血管平滑肌细胞由收缩表型向合成表型发生病理性转化。该细胞重编程过程会在多种动物模型中引发主动脉损伤。敲除ACSS2基因可显著抑制细胞表型转换与疾病进展。此外,本研究研制出一种靶向治疗肽,能够有效抑制MYH9-K82巴豆酰化,并减轻病理性血管重构。

上述研究结果不仅揭示了ACSS2介导的蛋白质巴豆酰化是ZIKV诱发血管病变的核心机制,也为治疗病毒源性增殖性血管疾病提供了极具潜力的精准治疗方案。

血管平滑肌细胞(VSMCs)是动脉壁中主要的细胞类型。生理状态下,细胞维持特化的收缩表型,这对血管稳态至关重要。VSMCs表型转换是心血管疾病中推动血管重构的核心病理生理过程。该过程失衡会引发主动脉瘤等病变。因此,靶向调控VSMCs表型是抑制心血管病理性重构的有效治疗方向。

多种刺激因素均可诱发血管重构,病毒感染是其中重要诱因。黄病毒属中的寨卡病毒(ZIKV)为单链RNA病毒,可编码多聚蛋白。该病毒传播速度快,还可能引发小头畸形等严重神经发育缺陷,已成为全球公共卫生隐患。

近年来,临床证据及相关研究进一步证实,ZIKV感染可诱发心肌炎、心力衰竭、静脉血栓及血管功能障碍等心血管疾病。尽管已有明确的临床关联,但ZIKV介导血管病理性重构的具体分子机制仍未完全阐明。

ZIKV感染会重编程宿主细胞代谢、劫持代谢通路,以此满足病毒快速复制和免疫逃逸所需的物质合成与能量供给。因此,代谢酶在ZIKV复制及致病过程中发挥关键作用。酰基辅酶A合成酶短链家族成员2(ACSS2)是脂肪酸代谢的核心酶,可调控细胞能量稳态与脂质代谢。

ACSS2能够催化生成巴豆酰辅酶A(crotonyl-CoA),而后者是蛋白质巴豆酰化修饰的必需底物。既往研究表明,ACSS2介导的组蛋白巴豆酰化可激活潜伏型人类免疫缺陷病毒(HIV)。另有研究证实,巴豆酰化还可修饰非组蛋白,进而调控VSMCs表型转换。综上,ACSS2调控的巴豆酰化修饰有望成为病毒诱导血管重构的关键分子机制。

赖氨酸巴豆酰化(Kcr)是一种蛋白质酰化修饰,主要发生在赖氨酸残基上。该修饰参与基因表达调控等多种生物学过程,在进化上高度保守,且与多种疾病的发病机制相关。现有研究提示Kcr参与心肌肥厚、心力衰竭及血管重构等病变,但它在ZIKV诱导血管重构中具体的生物学功能与调控机制尚不明确。

非肌肌球蛋白重链IIA(MYH9/NMMHC-IIA)属于分子马达蛋白,可水解三磷酸腺苷(ATP),调控细胞增殖、迁移、黏附及细胞骨架维持等重要生命活动,同时也是调控VSMCs增殖与迁移的关键分子。多种翻译后修饰可调控MYH9活性,但巴豆酰化对MYH9的调控作用及功能影响仍缺乏深入研究。

图形摘要(图源自Cell Reports

本研究首次证实,ACSS2通过调控MYH9的Kcr修饰,促进ZIKV诱导的VSMCs表型转换。实验发现,ZIKV感染的北豚尾猴(NPMs)主动脉组织出现增生性改变,感染的Ⅰ型干扰素受体基因敲除(KO)A129小鼠出现局灶性内膜增生。机制层面,ZIKV感染可上调VSMCs内ACSS2的表达,进而促进MYH9发生Kcr修饰。

ACSS2-KO小鼠对β-氨基丙腈/血管紧张素Ⅱ(BAPN/AngⅡ)诱导的主动脉瘤/主动脉夹层(AAD)易感性显著降低。本研究还确定MYH9的第82位赖氨酸(Lys82)是其发挥功能的关键巴豆酰化位点,且MYH9-K82巴豆酰化是VSMCs表型转换的必要条件。上述结果揭示了ZIKV诱发血管病变的全新机制,同时证明MYH9-Kcr可作为增殖性血管疾病的治疗靶点。

参考消息:10.1016/j.celrep.2026.117465


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