近日，厦门大学海洋与地球学院、海洋生物地球化学全国重点实验室刘海鹏教授团队在白斑综合征病毒（White Spot Syndrome Virus, WSSV）操控宿主细胞线粒体质量控制机制方面取得重要进展。相关成果以“The white spot syndrome virus wsv156 protein hijacks Parkin-dependent mitophagy to promote viral infection”为题发表于期刊 Journal of Virology。
研究发现，WSSV并非简单抑制或全面激活宿主细胞的线粒体自噬，而是采取更为精细的“先启动、后阻断”的双阶段调控策略：病毒蛋白wsv156靶向线粒体，招募线粒体动力相关蛋白Drp1促进线粒体分裂与聚集，并激活经典的Parkin依赖性线粒体自噬；同时，病毒囊膜蛋白VP26阻断自噬体与溶酶体融合，使线粒体自噬停滞于“不完全”状态。这一不完全线粒体自噬状态一方面增强宿主细胞的糖酵解，为病毒复制提供能量与生物合成原料；另一方面抑制细胞凋亡，维持宿主细胞存活以支持病毒复制（图1）。
图1. WSSV通过wsv156启动线粒体分裂与Parkin依赖性线粒体自噬，并由VP26阻断末端自噬性降解，最终促进糖酵解、抑制细胞凋亡并促进病毒增殖
研究背景
WSSV是危害全球甲壳类水产养殖中危害最严重的病原之一，可感染对虾、螯虾等多种甲壳动物。其基因组大小约为300 kbp，编码约532种潜在蛋白，但其中大量病毒蛋白功能未明。既往研究表明，WSSV可重塑宿主氧化还原稳态、内质网应激及能量代谢，但其是否直接操控线粒体质量控制体系，仍缺乏系统认识。
线粒体不仅是细胞能量代谢的核心枢纽，还参与氧化还原调控、凋亡及先天免疫等生物学过程。受损线粒体通常经由PINK1–Parkin通路被泛素化标记，继而被自噬受体识别包裹，最终运至溶酶体降解，即线粒体自噬。多种哺乳动物病毒可通过操控该过程实现免疫逃逸、抑制凋亡或重编程代谢。然而，甲壳动物病毒是否采用类似策略，以及该策略是否具有跨宿主的进化保守性，尚不清楚。
研究结果
WSSV感染诱导线粒体损伤与“线粒体聚集体”形成
研究团队以红螯螯虾（Cherax quadricarinatus）造血组织（Hpt）细胞为模型，发现WSSV感染后线粒体膜电位下降，活性氧（ROS）水平显著升高。透射电镜观察显示，感染细胞中线粒体长度缩短、嵴结构受损，且含线粒体的自噬体样结构增多。原本呈分散管状分布的线粒体在核周紧密聚集，超过80%的感染细胞中出现线粒体聚集体（mito-aggresomes），表明WSSV感染显著改变了宿主细胞线粒体形态与质量控制状态（图2）。
图2. WSSV感染引发线粒体膜电位下降、ROS积累、超微结构损伤及线粒体聚集体形成
wsv156是连接病毒感染与宿主线粒体质量控制的关键效应蛋白
为鉴定参与线粒体重塑的病毒因子，研究团队对WSSV蛋白进行线粒体定位筛选，成功锁定了可独立重现线粒体聚集表型的病毒蛋白—wsv156。机制研究表明，wsv156通过与线粒体外膜转位蛋白TOMM70相互作用进入线粒体，招募并激活Drp1，驱动线粒体分裂与聚集。沉默wsv156或Drp1均可显著削弱WSSV诱导的线粒体聚集，表明wsv156是病毒重塑宿主线粒体形态的关键分子开关。
wsv156激活PINK1–Parkin通路，VP26则将自噬过程停滞于末端降解之前
进一步的机制解析显示，wsv156可促进Parkin向线粒体募集，增强线粒体的蛋白泛素化修饰及LC3阳性自噬膜对受损线粒体的包裹。仅表达wsv156时，受损线粒体可被递送至溶酶体降解；但在完整的WSSV感染过程中，线粒体蛋白未被有效清除。研究发现，VP26是造成这一差异的关键因素—其阻断自噬体与溶酶体的融合，使线粒体自噬停滞于末端降解之前；沉默VP26可恢复线粒体蛋白降解（图3）。
图3. WSSV感染过程中线粒体蛋白未被有效降解；抑制VP26功能可恢复线粒体自噬的末端降解
不完全线粒体自噬为病毒复制提供“能量”与“时间”
上述由WSSV精确调控的不完全线粒体自噬状态直接服务于病毒复制。WSSV感染上调HIF1α、GLUT1、HK、PFK、PKM、LDH等糖酵解相关基因的表达，增加葡萄糖消耗、乳酸生成及提高糖酵解酶活性。敲低Drp1或Parkin基因的表达后，糖酵解相关基因的表达显著降低，提示Drp1–Parkin轴是病毒诱导代谢重编程的重要上游调控节点。此外，提高外源性葡萄糖浓度可增强病毒蛋白表达，进一步表明糖酵解为WSSV复制提供了代谢支持（图4）。
图4. WSSV通过Parkin介导的线粒体自噬增强糖酵解；抑制Drp1或Parkin功能可削弱该代谢重编程效应
与此同时，wsv156还可抑制宿主细胞的凋亡。沉默wsv156显著上调了Bax、Caspase及P53表达，增加感染细胞的凋亡率；反之，过表达wsv156则部分抵消凋亡诱导剂的作用。由此可见，不完全线粒体自噬同时满足了病毒复制的两个核心需求：通过增强糖酵解，提供病毒复制所需的能量与合成底物；抑制细胞凋亡，延长宿主细胞的“生产窗口期”，为病毒组装与增殖争取更多时间。
研究意义与展望
本研究系统揭示了WSSV操控宿主线粒体质量控制的完整分子链条：wsv156通过TOMM70靶向线粒体，招募Drp1驱动线粒体分裂与聚集，同时激活Parkin依赖性线粒体自噬；VP26随后阻断末端的自噬性降解，形成有利于病毒复制的不完全线粒体自噬状态。这一“启动—阻断”双阶段调控策略将细胞器质量控制、代谢重编程与细胞凋亡抑制整合为协同作用的分子网络，深化了对大型DNA病毒与宿主细胞互作机制的理解，并为海洋病毒病的防控、抗病毒靶点的筛选以及宿主导向型干预策略的开发提供了潜在的分子线索。
研究团队及资助
论文第一作者为厦门大学2020级博士研究生王岩，通讯作者为厦门大学刘海鹏教授。研究获得国家自然科学基金项目（U23A20251、U25A20725、32303062）的联合资助。
论文来源及链接
Wang, Y., Yang, L.L., Cai, K.M., Zeng, X., Liu, L.K., & Liu, H.P. (2026). The white spot syndrome virus wsv156 protein hijacks Parkin-dependent mitophagy to promote viral infection. Journal of Virology. e00418-26.
https://doi.org/10.1128/jvi.00418-26
文图│刘海鹏教授团队
编辑 | 房月 苏颖
排版 | 陈蕾
审核 | 徐大鹏 曹知勉
