全基因组CRISPR筛选鉴定LRP1为SFTSV的进入因子

Genome-wide CRISPR screening identifies LRP1 as an entry factor for SFTSV.

作者信息Chen Xing, Cong Zhang, Zhihao Xu, Yajie Wang, Wanqing Lu, Xiaohan Liu, Yingying Zhang, Jingyuan Ma, Shuqi Yang, Yinan Du, Gang Xu, Yan Liu
PMID40301361
发布时间2025-04-29
DOI10.1038/s41467-025-59305-0

实验完整度

包含CRISPR筛选、细胞感染实验、结合内化实验、蛋白相互作用(co-IP、SPR)、体外中和实验及小鼠模型验证,证据层级丰富。

主要模型

小鼠胚胎成纤维细胞(MEFs) HEK293T细胞 Vero E6细胞 致死性SFTSV小鼠模型(C57BL/6J)

重点核对

MEFs中LRP1敲除或敲低显著抑制SFTSV感染 LRP1中和抗体在30μg/mL浓度下有效阻断病毒进入 LRP1-CLII-Fc蛋白竞争性抑制SFTSV感染(IC50=1.339 μg/mL) 小鼠模型中抗LRP1抗体降低死亡率(从56.7%降至16%)

摘要

严重发热伴血小板减少综合征(SFTS)是一种由SFTS病毒(SFTSV)引起的新兴蜱传疾病,具有高死亡率,对公共卫生构成重大威胁。为了确定针对SFTSV的潜在治疗靶点,我们进行了全基因组敲除筛选,该筛选鉴定了先前已知的宿主因子CCR2,并揭示前低密度脂蛋白受体相关蛋白1(LRP1)作为SFTSV的进入因子。在小鼠胚胎成纤维细胞(MEFs)中,敲低或敲除LRP1显著减弱SFTSV感染。此外,抑制LRP1可抑制MEFs中SFTSV假病毒感染,表明其在病毒进入中的作用。通过免疫共沉淀(co-IP)和表面等离子体共振(SPR)揭示了SFTSV糖蛋白Gn与LRP1通过CLI和CLII结构域的相互作用。此外,LRP1拮抗剂和中和抗体能有效减弱MEFs中的SFTSV感染。在致死性雄性小鼠模型中施用LRP1中和抗体可减少病毒载量,减轻组织损伤,并提高存活率。本研究将LRP1鉴定为SFTSV的宿主进入受体,为治疗策略的开发提供了靶点。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
鉴定SFTSV感染所必需的宿主因子,并评估其作为治疗靶点的潜力。
核心机制
LRP1作为SFTSV的进入受体,其CLI和CLII结构域直接与病毒糖蛋白Gn结合,介导病毒进入宿主细胞。
主要证据
CRISPR筛选、敲除和敲低实验证明LRP1对SFTSV感染至关重要;结合和内化实验证实其进入作用;co-IP和SPR显示Gn与LRP1的直接结合;中和抗体在体内外有效抑制感染。
研究意义
LRP1作为SFTSV的进入受体,为开发针对SFTS的治疗策略提供了有希望的靶点。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

全基因组CRISPR筛选

鉴定SFTSV感染必需的关键宿主因子。

使用CRISPR敲除文库(Mouse-GeCKOv2 Library B)感染MEFs,经过两轮SFTSV感染,富集存活细胞,测序分析鉴定候选基因。

2

验证LRP1对SFTSV感染的影响

确认LRP1在SFTSV感染中的作用。

通过RNAi敲低和CRISPR/Cas9敲除LRP1,检测病毒RNA、蛋白水平和病毒滴度。

3

评估LRP1在病毒进入中的作用

确定LRP1是否介导SFTSV进入细胞。

使用SFTSV假病毒、中和抗体阻断时间点实验、结合和内化实验研究病毒进入。

4

鉴定LRP1与SFTSV糖蛋白的相互作用

阐明LRP1与病毒蛋白的直接结合机制。

通过共免疫沉淀和SPR验证Gn与LRP1的结合域,并测试重组蛋白对感染的抑制。

5

评估LRP1靶向治疗在体内外的效果

验证靶向LRP1是否能抑制SFTSV感染和减轻疾病。

使用LRP1中和抗体和LRPAP预处理MEFs,随后进行小鼠实验,评估生存率、病毒载量和组织病理。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
小鼠GeCKOv2文库BAddgene--
DMEM培养基----
胎牛血清----
RPMI 1640培养基----
靶向Lrp1的小干扰RNAGenePharma--
RNAiso Easy试剂Takara--
Evo M-MLV逆转录预混液Accurate BiotechnologyAG11706
SYBR Green预混液Pro Taq HSAccurate BiotechnologyAG11701
RIPA裂解缓冲液Biosharp--
抗LRP1抗体CST64099
抗Strep标签抗体AbbkineABT2230
抗HA抗体Proteintech51064-2-AP
DAPI染色液----
抗SFTSV NP抗体自备--
抗PDPN抗体InvitrogenMA5-16113
山羊抗小鼠IgG-FITC二抗InvitrogenF-2761
山羊抗兔IgG 594二抗BiossBB07081455
山羊抗叙利亚仓鼠IgG 488二抗InvitrogenA78958
lenti-CRISPRv2质粒Addgene52961
psPAX2包装质粒Addgene12260
pMD2.G包膜质粒Addgene12259
DNeasy血液和组织试剂盒Qiagen--
山羊抗小鼠IgG-FITC二抗InvitrogenF-2761
抗LRP1抗体InvitrogenMA1-27198
LRP1-CLII-Fc重组蛋白RD2368-L2
LRPAP蛋白Sino Biological50281-M08H
Strep-Tactin琼脂糖树脂Iba2-1201-010
抗HA纳米抗体琼脂糖珠AlpaLifeBioKTSM1305
pET-30a(+)载体----
Ni-NTA琼脂糖树脂SangonC600791
Amicon离心过滤器Amicon30
Biacore T200系统GE Healthcare--
CM5芯片----
LRP1 CLIII-Fc重组蛋白RD4824-L3
LRP1 CLIV-Fc重组蛋白RD5395-L4
人IgG1 Fc片段RD110-HG-100
抗LRP1抗体InvitrogenMA1-27198
阴性对照IgGProteintech66002-1-Ig
内源性过氧化物酶阻断剂BeyotimeP0100B

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
CRISPR筛选
MEFs表达Cas9,感染MOI=1,两轮感染策略
阅读提示:注意Fig. 1a和Methods中“Genome-wide knockout screening”部分
LRP1敲除
两个sgRNA删除外显子1和2,puromycin筛选浓度2 μg/mL
阅读提示:注意Fig. 2a和Methods中“CRISPR/Cas9 knockout”部分
结合和内化实验
MOI=10,4°C结合1小时,内化37°C 3小时
阅读提示:注意Fig. 3c-e和Methods中“SFTSV binding and internalization assays”部分
中和试验
抗LRP1抗体浓度范围,LRPAP浓度范围,预处理4小时
阅读提示:注意Supplementary Fig. 5a-f和Methods中“Neutralization assays”部分
小鼠实验
丝裂霉素C预处理剂量0.03 mg/小鼠,感染剂量105 TCID50,抗体剂量30 μg/小鼠
阅读提示:注意Fig. 5a和Methods中“Mouse experiments”部分