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探秘TGEV：表皮生长因子受体调控肠上皮细胞微丝骨架与入胞机制

一、引言

1.1研究背景与意义

猪传染性胃肠炎病毒（TransmissibleGastroenteritisVirus，TGEV）隶属于冠状病毒科冠状病毒属，是引发猪传染性胃肠炎（TransmissibleGastroenteritis，TGE）的病原体。这种疾病在养猪业中具有极大的危害，主要通过消化道和呼吸道传播，感染猪只后，病毒会在小肠上皮细胞内大量增殖，导致小肠绒毛萎缩、脱落，上皮细胞坏死，进而引发猪只出现呕吐、严重腹泻、脱水等一系列临床症状。对于新生仔猪而言，感染TGEV后的病死率可高达100%，即使是存活下来的仔猪，也会出现生长发育迟缓的问题，严重影响养猪业的经济效益。母猪感染TGEV后，可能会出现流产现象，进一步降低了猪群的繁殖效率。在全球范围内，TGEV的感染频繁发生，给养猪业带来了沉重的打击。例如，在一些规模化养猪场中，一旦发生TGEV感染，可能会导致整批仔猪死亡，造成巨大的经济损失。因此，深入探究TGEV的感染机制，对于有效防控TGE，减少养猪业的经济损失具有至关重要的意义。

表皮生长因子受体（EpidermalGrowthFactorReceptor，EGFR）是一种广泛存在于细胞膜表面的跨膜受体酪氨酸激酶，属于ErbB受体家族成员。其结构包含胞外配体结合结构域、疏水性跨膜结构域和具有酪氨酸激酶活性的胞内结构域。当EGFR与其配体如表皮生长因子（EGF）结合后，会引发自身二聚化，进而激活下游一系列复杂的信号传导通路，如PI3K/Akt通路、Ras/Raf/Mek/Erk通路等。这些信号通路在细胞的增殖、分化、迁移、存活以及代谢等诸多生物学过程中发挥着关键的调控作用。在肿瘤领域，EGFR的异常激活与多种癌症的发生、发展密切相关，已成为肿瘤治疗的重要靶点之一。近年来的研究逐渐发现，EGFR在病毒感染过程中也扮演着重要角色，参与了多种病毒与宿主细胞的相互作用过程。

目前的研究表明，TGEV的感染过程与宿主细胞的微丝骨架密切相关。微丝骨架作为细胞骨架的重要组成部分，主要由肌动蛋白（actin）组成，在维持细胞形态、细胞运动、物质运输以及细胞内信号传导等方面发挥着不可或缺的作用。在病毒感染过程中，微丝骨架的动态变化能够为病毒的吸附、侵入、转运以及释放等过程提供必要的支持和条件。TGEV感染猪小肠上皮细胞时，可能会通过某种机制调节微丝骨架的重组和动态变化，从而有利于自身的感染和复制。然而，TGEV如何调控肠上皮细胞微丝骨架，以及EGFR在这一过程中究竟发挥着怎样的作用，目前仍存在诸多未知。

探究TGEV利用EGFR调控肠上皮细胞微丝骨架及其入胞机制具有重要的理论和实践意义。从理论层面来看，这将有助于我们深入理解TGEV与宿主细胞之间的相互作用机制，丰富对病毒感染机制的认识，为进一步研究其他冠状病毒的感染机制提供参考和借鉴。通过揭示EGFR在TGEV感染过程中的作用机制，能够深入了解宿主细胞信号通路在病毒感染中的调控作用，为病毒学和细胞生物学的交叉研究提供新的思路和方向。从实践角度出发，明确TGEV的感染机制，尤其是EGFR在其中的关键作用，有助于开发针对TGEV感染的新型防控策略。例如，可以基于EGFR及其相关信号通路开发特异性的抑制剂或调节剂，阻断TGEV的感染过程，为养猪业中TGE的防控提供新的药物靶点和治疗手段。这对于减少TGEV对养猪业的危害，保障养猪业的健康发展，提高养殖户的经济效益具有重要的现实意义。

1.2研究目的与内容

本研究旨在深入揭示TGEV利用EGFR调控肠上皮细胞微丝骨架及其入胞的分子机制，为猪传染性胃肠炎的防控提供坚实的理论基础。具体研究内容如下：

探究TGEV与肠上皮细胞的结合机制：通过一系列实验，深入分析TGEV的S蛋白与EGFR之间的相互作用，明确二者结合的具体位点和亲和力。利用定点突变技术，对S蛋白和EGFR的关键结合位点进行突变，研究突变后对病毒与细胞结合能力的影响。采用表面等离子共振技术（SPR）等手段，精确测定S蛋白与EGFR结合的动力学参数，深入了解二者结合的动态过程。同时，观察EGFR活化对微丝骨架初始变化的影响，运用荧光标记的鬼笔环肽结合激光共聚焦显微镜技术，实时监测微丝骨架在EGFR活化前后的形态和分布变化，为后续研究病毒进入细胞的过程奠定基础。

解析TGEV利用EGFR进入肠上皮细胞的过程：运用基因编辑技术，如CRISPR/Cas9系统，构建EGFR基因敲除或敲低的肠上皮细胞模型，研究EGFR缺失对TGEV进入细胞的影响