TRIF信号通路在猪轮状病毒感染期间对树突状细胞的激活至关重要

《Veterinary Microbiology》：TRIF signaling is essential for the activation of dendritic cells during porcine rotavirus infection

　　

孙宇|牛天明|张然|李丹妮|程明亮|蒋晨曦|邵一然|王宏远|郭子群|杨文涛|曹欣|王春峰|叶丽萍|史春伟

吉林农业大学兽医学院，长春，130118，中国

摘要

轮状病毒（RV）感染已成为全球重大的公共卫生风险，但其黏膜免疫反应的具体分子机制尚未阐明。树突状细胞（DCs）作为专业的抗原呈递细胞，在连接先天免疫和适应性免疫中起着关键作用。在本研究中，我们发现含有TIR结构域的适配器诱导干扰素-β（TRIF）对于激活DCs以对抗RV感染至关重要。TRIF缺陷限制了猪轮状病毒（PRV）感染期间脾脏中DCs的成熟和淋巴结（MLNs）中DCs的分化。进一步的研究证实，阻断DCs中的TRIF表达会损害其促进T淋巴细胞增殖和分化的能力。从机制上讲，TRIF通过TRAF3激活的NF-κB信号通路促进IL-6、IL-10、IL-12和IFN-γ的释放，同时帮助激活MLNs中的DCs表达MHC-Ⅱ，从而加速抗原呈递。我们的结果确立了TRIF依赖的正反馈循环对持续DC激活的重要性，表明TRIF在PRV诱导的黏膜免疫中具有新的作用。

引言

RV是一种无包膜、二十面体双链RNA（dsRNA）病毒，由三层同心衣壳蛋白包裹，属于Rotavirus属，Reoviridae科（Settembre等人，2011年；Song等人，2024年）。PRV是仔猪急性肠道感染的主要病原体，其特征是厌食（Zhou等人，2024年）、呕吐、腹泻、电解质失衡，严重时会导致酸中毒和脱水死亡（Martínez-López等人，2019年）。由于轮状病毒具有跨物种传播能力，其流行对全球养猪业造成了重大经济损失，并威胁到公共卫生（Miyabe等人，2020年）。尽管许多研究已经探讨了PRV感染的特性、免疫反应和疫苗开发，但PRV侵入导致宿主腹泻并诱导肠道黏膜免疫反应的机制仍不清楚（Zhao等人，2016年）。

肠道黏膜免疫系统是抵御病原微生物感染的第一道防线（Dos Santos Dias和Lionakis，2025年）。DCs通过检测肠道中的病原体充当哨兵，并作为连接先天免疫和适应性免疫的桥梁（Oguro-Igashira等人，2024年）。DCs协调适应性免疫反应的启动和形成（Sun等人，2016年）。在正常情况下，组织和器官中的大多数DCs是未成熟的树突状细胞（imDCs），它们执行免疫监视并显示低水平的MHC-Ⅱ和共刺激分子（Hato等人，2024年）。当病原体侵入机体时，DCs被激活为mDCs，具有增强的抗原递送能力，从而能够有效地将处理过的抗原递送给初始T细胞以启动免疫反应（Xu等人，2016年）。

DCs捕获并吞噬病原微生物，并在激活模式识别受体（PRRs）以触发抗病毒免疫信号转导和细胞因子分泌方面起主导作用（Thaiss等人，2016年）。髓系分化相关蛋白MyD88和TRIF是通过TLRs介导的信号通路中的两个重要接头蛋白，其中MyD88激活NF-κB和MAPK通路，从而触发促炎细胞因子的产生（Chai等人，2025年）；相比之下，TRIF介导IRF3和NF-κB的激活，并促进I型干扰素和促炎细胞因子的分泌（Kim等人，2018年）。TLR3通过其定位在质膜和内体上，作为病毒dsRNA的关键传感器（Wu等人，2019年）。当识别到双链RNA（dsRNA）时，TLR3的细胞内TIR结构域会发生构象变化，并直接与TRIF的TIR结构域结合，从而启动下游信号传导（Hu等人，2024年）。最近的研究表明，TRIF信号在轮状病毒诱导的免疫反应中起着关键作用（Zhang等人，2024年）。

肠道DCs主要存在于与肠道黏膜相连的淋巴结中，如Peyer斑块（PPs）和肠系膜淋巴结（MLNs）（Probst等人，2023年）。肠道DCs的表型各不相同，但以CD11c^highMHC-Ⅱ^high DCs为主（Mencarelli等人，2018年）。主要的常规DC（cDC）亚群包括cDC2细胞，它们协调CD4⁺ T细胞的反应，以及cDC1细胞，它们介导对CD8⁺ T细胞的交叉呈递。此外，还存在CD11c^intB220⁺浆细胞样DCs（pDCs）（Toivonen等人，2016年）。TLR信号通路在诱导DC成熟和激活内在免疫反应中也起着重要作用（Amimo等人，2021年）。然而，TRIF如何调节对轮状病毒感染的DC激活尚未有报道。

本工作表明，TRIF通过控制NF-κB信号传导和激活DCs以加速抗原呈递，在抗病毒反应中起着重要作用。鉴于TLR3-TRIF轴已被证实与针对包括单纯疱疹病毒和流感病毒在内的多种病毒病原体的抗病毒免疫有关，我们的发现可能不仅限于轮状病毒，还适用于更广泛的病毒感染（Spelmink等人，2016年；Uyangaa等人，2023年）。TRIF的功能对于保护肠道免受PRV感染中的病毒侵害至关重要。我们的研究阐明了一种新的机制，即宿主TRIF如何控制先天免疫和适应性免疫来抵御PRV感染。

章节片段

细胞和病毒

恒河猴肾上皮细胞（MA104）从ATCC购买并在我们的实验室中维持。MA104细胞在含有10% FBS和1%青霉素的完全培养基（DMEM；Gibco）中培养。骨髓来源的树突状细胞（BMDCs）通过用DMEM冲洗小鼠的股骨获得。然后将细胞在添加了GM-CSF（20 ng/ml）和IL-4（20 ng/ml）的培养基中培养以诱导分化。BMDCs培养最多8天，细胞浓度为

TRIF诱导DCs的成熟和激活

DCs中的病毒RNA感应可能通过TLR3/TRIF信号通路启动。为了确定TRIF是否是激活DCs对抗轮状病毒感染所必需的适配器蛋白，用TFA阻断BMDCs中的TRIF信号传导，然后让这些细胞暴露于PRV感染或多聚(I:C)处理。通过流式细胞术评估CD11c⁺ DCs上的CD40、CD80和CD86的表面表达（补充图2）。结果表明，抑制TRIF信号传导有效地减少了

讨论

NF-κB通路是合成炎症因子的关键信号通路。先前的研究表明，DCs中TLR3的激活会诱导TNF-α、IL-1、IL-6和IL-12的表达，这些因子参与抗病毒反应（Zhang等人，2025年）。类似地，用多聚（I:C）刺激野生型小鼠会以剂量依赖的方式诱导IL-6和IL-12的分泌，而刺激MyD88^-/-小鼠仅引起轻微表达（Alexopoulou等人，2001年）。Akira等人。

伦理批准

C57BL/6背景的TRIF^-/-小鼠和WT小鼠从HFK Bioscience Co., Ltd.（北京，中国）购买，并在SPF房间中饲养至3至4周大。所有动物实验均按照吉林农业大学《实验动物护理和使用指南》进行，并获得了吉林农业大学动物伦理委员会的批准（20230928002）。

作者贡献

YS和TN进行了实验。RZ、DL和MC帮助分析了数据。CJ、YS、HW、ZG、WY和XC监督了研究并设计了实验。CW、LY和CS起草了手稿。所有作者都阅读并批准了最终版本的手稿。

利益冲突

作者声明他们没有利益冲突。

资助

本工作得到了中国国家重点研发计划（2023YFD1800301）、国家自然科学基金（U21A20261, 32202819）和吉林省科技发展计划（20230202080NC）的支持。

CRediT作者贡献声明

王宏远：方法学。郭子群：项目管理。王春峰：监督。孙宇：可视化。叶丽萍：验证。牛天明：撰写——初稿。杨文涛：软件。曹欣：可视化。程明亮：资金获取。蒋晨曦：调查。史春伟：可视化。李丹妮：数据管理。张然：形式分析。邵一然：方法学。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。