本文档属于类型a，即报告了一项原创性研究。以下是针对该研究的学术报告：
研究作者与机构
本研究的主要作者包括Han Fang、Mengling Shi、Cong Wang、Saiting Zhang等，他们分别来自武汉大学生命科学学院病毒学国家重点实验室、湖北省细胞稳态重点实验室、中国农业科学院兰州兽医研究所等机构。该研究于2025年2月18日发表在《PNAS》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America）期刊上，论文标题为“PCSK9 potentiates innate immune response to RNA viruses by preventing AIP4-mediated polyubiquitination and degradation of VISA/MAVS”。
学术背景
PCSK9（前蛋白转化酶枯草溶菌素9型，proprotein convertase subtilisin/kexin type 9）是胆固醇代谢中的关键蛋白，已被广泛研究并作为心血管疾病的治疗靶点。然而，PCSK9在抗病毒免疫反应中的作用尚不明确。本研究旨在探索PCSK9在RNA病毒感染中的双重功能：一方面，分泌型PCSK9通过抑制病毒附着和内化来限制病毒感染；另一方面，细胞内PCSK9通过稳定VISA/MAVS（病毒诱导信号适配体/线粒体抗病毒信号蛋白，virus-induced signaling adaptor/mitochondrial antiviral-signaling protein）来增强抗病毒免疫反应。VISA/MAVS是RNA病毒触发的先天免疫信号通路中的关键适配蛋白，其稳定性和活性受到多种翻译后修饰的调控，其中泛素化（ubiquitination）尤为重要。本研究揭示了PCSK9通过抑制AIP4（萎缩蛋白相互作用蛋白4，atrophin interacting protein 4）介导的VISA/MAVS多泛素化和降解，从而增强抗病毒免疫反应。
研究流程
PCSK9在抗病毒免疫反应中的作用验证
- 使用CRISPR/Cas9技术生成PCSK9基因敲除的HepG2细胞，通过实时定量PCR（RT-qPCR）分析RNA病毒（如仙台病毒SeV和水疱性口炎病毒VSV）感染后IFN-β的表达水平，发现PCSK9敲除显著抑制了IFN-β的转录。
- 在HEK293细胞中过表达PCSK9，通过荧光素酶报告基因实验和RT-qPCR分析，证实PCSK9增强了RNA病毒触发的IFN-β启动子活性及其下游基因（如ISG56和RANTES）的表达。
- 通过免疫印迹（Western blot）分析，发现PCSK9过表达增强了TBK1和IRF3的磷酸化，进一步验证了PCSK9在RLRs（RIG-I样受体，RIG-I-like receptors）介导的I型干扰素诱导中的作用。
分泌型与细胞内PCSK9的功能区分
- 构建催化失活的PCSK9突变体（S386A），发现其无法分泌但仍能增强IFN-β的诱导，表明细胞内PCSK9在抗病毒免疫中起主要作用。
- 通过添加重组PCSK9蛋白（rPCSK9）到细胞培养基中，发现分泌型PCSK9抑制了VSV和SeV的附着和内化，但对细胞质RNA触发的IFN-β诱导无影响。
PCSK9与VISA/MAVS的相互作用
- 通过共免疫沉淀（Co-IP）和体外GST pull-down实验，证实PCSK9与VISA直接相互作用，且这种相互作用在病毒感染后增强。
- 使用双分子荧光互补（BiFC）技术，发现PCSK9与VISA在线粒体上共定位，进一步验证了PCSK9通过稳定VISA/MAVS来增强抗病毒免疫反应的机制。
PCSK9对VISA/MAVS稳定性的调控
- 通过泛素化实验，发现PCSK9抑制了AIP4介导的VISA K48连接的多泛素化和降解。
- 在AIP4敲除细胞中，PCSK9无法进一步增强IFN-β的诱导，表明PCSK9通过竞争性抑制AIP4与VISA的结合来稳定VISA。
动物实验验证
- 使用PCSK9基因敲除小鼠（PCSK9−/−），发现其对VSV和甲型流感病毒（H7N9）感染更敏感，表现为血清中IFN-β、IL-6和MCP-1水平降低，病毒复制增加。
- 通过RT-qPCR和免疫印迹分析，发现PCSK9敲除小鼠的肝脏、肺和脑组织中IFN-β和炎症因子的表达显著降低，而病毒复制显著增加。
主要结果
- PCSK9在抗病毒免疫中的双重功能：分泌型PCSK9通过抑制病毒附着和内化限制病毒感染，而细胞内PCSK9通过稳定VISA/MAVS增强抗病毒免疫反应。
- PCSK9与VISA/MAVS的相互作用：PCSK9与VISA直接相互作用，并在病毒感染后增强这种相互作用，从而稳定VISA/MAVS。
- PCSK9对VISA/MAVS稳定性的调控：PCSK9通过抑制AIP4介导的VISA多泛素化和降解，从而增强抗病毒免疫反应。
- 动物实验验证：PCSK9敲除小鼠对RNA病毒感染更敏感，表现为抗病毒免疫反应减弱和病毒复制增加。
结论
本研究揭示了PCSK9在RNA病毒感染中的双重功能，阐明了其通过稳定VISA/MAVS增强抗病毒免疫反应的分子机制。这一发现不仅深化了对PCSK9在免疫调节中作用的理解，还为抗病毒药物和疫苗的开发提供了新的思路。此外，研究还提示PCSK9抑制剂在治疗心血管疾病时可能影响患者的抗病毒免疫反应，需在临床应用中权衡其利弊。
研究亮点
- PCSK9的双重功能：首次揭示了PCSK9在抗病毒免疫中的双重作用，即分泌型PCSK9抑制病毒附着，细胞内PCSK9增强抗病毒免疫反应。
- 分子机制创新：阐明了PCSK9通过竞争性抑制AIP4与VISA的结合来稳定VISA/MAVS的分子机制。
- 动物实验验证：通过PCSK9敲除小鼠模型，验证了PCSK9在抗RNA病毒感染中的重要作用。
- 临床应用价值：研究结果为抗病毒药物和疫苗的开发提供了新的靶点，并提示PCSK9抑制剂在临床应用中的潜在风险。
其他有价值的内容
本研究还探讨了PCSK9在COVID-19中的作用，提示PCSK9可能通过不同机制在SARS-CoV-2感染的不同阶段发挥作用，这一发现值得进一步研究。此外，研究还揭示了PCSK9在代谢与免疫之间的复杂关系，为未来相关领域的研究提供了新的方向。