中国农业大学｜动物医学院杨汉春团队揭示PRRSV劫持代谢酶阻断自噬促进增殖新机制

6月16日，中国农业大学动物医学院、兽医公共卫生安全全国重点实验室、农业农村部动物流行病学重点实验室杨汉春教授国家级创新团队在《自噬》（Autophagy）发表研究论文《PRRSV劫持宿主蛋白PHGDH非经典功能阻断细胞自噬流促进自身复制的分子机制》（Porcine reproductive and respiratory syndrome virus hijacks the non-canonical enzymatic function of PHGDH to arrest autophagic flux for viral replication）。

 猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）严重危害生猪健康，其毒株多样易变异，且异源交叉保护不足，虽已有疫苗应用，但防控仍然困难。病毒高度依赖宿主代谢为其提供能量与前体分子，并有多种策略调控宿主代谢酶的表达或活性。丝氨酸-甘氨酸-一碳（SGOC）代谢是细胞内重要的调控枢纽，其中PHGDH（三磷酸甘油酸脱氢酶）是丝氨酸从头合成途径的限速酶，除经典催化功能外，还可作为骨架蛋白或信号分子发挥“非经典”作用，具有表观调控、信号转导等兼职功能。该研究系统解析了PRRSV通过劫持宿主PHGDH的“非经典”功能以阻断细胞自噬流，从而促进自身复制的分子机制，揭示了PHGDH不依赖经典丝氨酸合成功能的抗病毒新作用，为开发宿主靶向抗病毒策略提供了新的理论依据。

该研究首先对PRRSV感染过程中一碳代谢酶的表达变化及其对PRRSV增殖的影响进行系统分析，发现病毒可以通过劫持PHGDH以促进自身复制。其机制是PRRSV感染后招募转录因子ZNF143（锌指蛋白143）入核，结合PHGDH启动子抑制其转录，而PHGDH的下调则激活了AMPK-ULK1轴介导的细胞自噬；PHGDH作为自噬SNARE复合物组装的关键骨架蛋白，其下调可阻断自噬体与溶酶体的融合，使自噬流停滞于“不完全自噬”状态，从而为病毒复制营造有利的胞质环境。该研究首次提出病毒可“武器化”代谢酶的兼职（moonlighting）功能以瓦解自噬流，发现 PHGDH可作为连接细胞代谢与膜泡运输的潜在广谱抗病毒靶点。

PRRSV与一碳代谢酶的相互调控

PHGDH通过影响SNARE复合体形成介导不完全自噬

PRRSV劫持PHGDH非经典功能促进自身复制的分子机制模式图

动物医学院博士研究生于章平为论文第一作者，周磊教授和杨汉春教授为论文通讯作者，韩军、郭鑫、盖新娜、张永宁、高鹏和周琼琼等参与研究工作指导。该研究得到国家重点研发项目（2023YFD1800801）、国家自然科学基金（32573333 和32330106）、国家生猪产业技术体系（CARS-35）和中国农业大学“2115人才培养计划”等项目的资助。