猪德尔塔冠状病毒侵入宿主细胞的途径：内吞体途径和细胞膜途径

冠状病毒是目前自然界已知的最大RNA病毒，能够感染人、哺乳动物和禽类，引起呼吸系统、消化系统和神经系统疾病。冠状病毒分为4个属，分别是 Alphacoronavirus(α-冠状病毒)、Betacoronavirus(β- 冠状病毒)、Gammacoronavirus(γ- 冠状病毒)和Deltacoronavirus(δ-冠状病毒)，其中 α-冠状病毒、β-冠状病毒感染人和哺乳动物，γ-冠状病毒只感染禽类，而δ-冠状病毒既感染禽类又感染哺乳动物，对公共安全具有潜在的威胁性。

香港大学于2009年首次报道在野禽中发现禽δ-冠状病毒，于2012年首次报道在健康猪的肛拭子中检测到猪德尔塔冠状病毒(Porcine deltacoronavirus，PDCoV)。美国于2014年2月首次在俄亥俄州的腹泻猪中检测到PDCoV。PDCoV能够引起母猪和哺乳仔猪发生水样腹泻，发病仔猪的死亡率为30%～40%，并证实20多个州的猪群中存在PDCoV感染。随后，加拿大、韩国、中国大陆、泰国、日本、老挝、越南等国家和中国台湾相继在腹泻猪的样品中检测到PDCoV。

冠状病毒主要通过纤突(Spike，S)蛋白与细胞受体结合介导的膜融合侵入宿主细胞，近年来还陆续证实跨膜丝氨酸蛋白酶、组织蛋白酶、弗林蛋白酶、胰蛋白酶等酶类在冠状病毒侵入细胞过程中发挥重要作用。而PDCoV是新发现的冠状病毒，其侵入宿主细胞的机制尚不清楚。

2019年5月发表于《Journal of Biological Chemistry》杂志的研究论文“Porcine deltacoronavirus enters cells via two pathways:A protease-mediated one at the cell surface and another facilitated by cathepsins in the endosome”，首次报道了PDCoV侵入宿主细胞的分子机制。通信作者为中国农业科学院哈尔滨兽医研究所兽医生物技术国家重点实验室猪消化道传染病创新团队冯力研究员。

作者首先在猪回肠细胞系IPI-2I细胞中验证了PDCoV NH株的复制能力和测定了其生长动力曲线，结果表明NH株能够在IPI-2I细胞中增殖；然后，采用细胞融合试验、抑制剂试验、RNA干扰和蛋白酶切割试验，在猪睾丸(ST)细胞和IPI-2I细胞中证实了PDCoV可以通过内吞体途径和细胞膜表面途径两种方式侵入细胞，且后者侵入效率比前者侵入效率高10～100倍。考虑到PDCoV在体内主要感染小肠组织(空肠和回肠)，以及小肠内丰富的胰酶环境，该研究结果推测PDCoV在猪体内感染主要通过细胞膜表面途径侵入。此外，该研究还显示，PDCoV感染细胞后可以上调细胞内组织蛋白酶(Cathepsin L/Cathepsin B)的表达，该结果在PDCoV感染仔猪的肠组织中得到了进一步验证；同时，PDCoV的感染还可以提高细胞内组织蛋白酶(Cathepsin B)的酶活性，进而促进病毒的侵入。

本研究对PDCoV侵入机制的研究丰富了冠状病毒侵入宿主机制的理论体系，为PDCoV抗病毒药物的研究提供了参考，同时为PDCoV致病机制的研究奠定了基础。