熊去氧胆酸通过JAK-STAT1信号通路对抗TGEV感染

UDCA通过激活TLR3-IRF3信号轴和JAK-STAT1通路抑制TGEV感染，显著降低病毒载量及核转位，并改善猪白细胞介素-λ3分泌，有效缓解病毒引起的肠道症状。

孙志伟|刘阿波|钟毅|宋子言|廖桂松|李毅|宋彦文|李青阳|张兴翠|宋振辉

中国重庆西南大学兽医学院

摘要

传染性胃肠炎病毒（TGEV）会引起传染性胃肠炎（TGE），导致猪出现严重腹泻、呕吐和脱水症状。新生仔猪的死亡率尤为惊人，给畜牧业造成了巨大的经济损失。在缺乏有效抗病毒药物的情况下，开发新型抗病毒剂至关重要。熊去氧胆酸（UDCA）作为一种亲水性内源性胆汁酸，在调节胆汁酸代谢和治疗肝胆疾病方面发挥着关键作用。研究表明，UDCA对这种新型冠状病毒具有特定的抗病毒效果。通过Western Blot、qPCR和IFA技术验证，我们发现UDCA显著降低了IPEC-J2细胞中TGEV N基因的拷贝数、蛋白质水平、病毒载量和核转位。负染色电子显微镜观察显示，UDCA破坏了TGEV病毒颗粒的结构完整性。体内实验证实，UDCA能有效缓解TGEV感染症状并提高仔猪的存活率。数据表明，UDCA对TGEV Miller株具有强烈的抗病毒活性。转录组分析进一步阐明了其作用机制：UDCA显著激活TLR3-IRF3信号通路，诱导IFN-λ3的分泌，激活JAK-STAT1通路，并上调下游干扰素刺激基因（ISGs）的转录。这些协同作用共同构建了抵御TGEV侵袭的防御屏障，从而发挥抗病毒效果。

引言

TGE是一种由TGEV引起的高度传染性肠道疾病，其特征是体重下降、食欲不振和水样腹泻（Xia等人，2018年）。受感染的保育猪死亡率可能高达100%，对新生仔猪构成严重威胁（Olech和Antas，2025年）。世界动物卫生组织（OIE）将TGE列为全球养猪业的高优先级关注疾病（Chen等人，2023a年）。TGEV基因组长度约为28.5 kb，属于α-Coronavirus属，Coronaviridae科（Bedsted等人，2024年）。电子显微镜观察显示，TGEV病毒颗粒具有多态性形态，平均直径为120纳米。其表面包膜含有独特的棒状刺突糖蛋白（Zhang等人，2025年）。流行病学研究表明，TGE在猪群中具有地方性特征，冬季发病率较高（Li等人，2024年）。该病毒于1946年首次在美国被发现（Chen等人，2023b年），至今仍是全球重要的猪病之一。近年来，随着中国畜牧业的快速发展，类似猪流行性腹泻的疾病的发病率显著增加。根据中国农业农村部的数据，TGEV感染造成的直接经济损失占养猪业年总损失的15-20%（Thakor等人，2022年）。在TGEV疫情威胁日益加剧的背景下，寻找有效的抗病毒治疗手段对于疾病预防和控制至关重要。

近年来，UDCA在猪健康管理中的应用显示出巨大潜力。其通过多种途径维持猪群健康和预防疾病的机制逐渐被阐明。早在20世纪90年代的研究就表明，UDCA能显著降低胆汁中的胆固醇饱和度（Choi等人，2025年），溶解胆固醇结石（Shahini等人，2022年），并改善胆汁淤积患者的肝功能（Angelar等人，2025年）。此外，通过优化胆汁酸乳化作用，UDCA显著提高了饲料中脂肪成分的消化率和吸收效率（Lu等人，2025年）。同时，通过调节肠道微生物群组成，UDCA抑制有害细菌的生长，促进有益细菌的定植，从而维护肠道屏障的完整性，减少肠道炎症的发生，有效降低仔猪的腹泻率（Guo等人，2024年）。当猪群受到细菌性疾病或引发全身炎症反应的病毒（如圆环病毒或高传染性猪流感病毒）攻击时，它们的免疫系统会迅速激活。UDCA通过抑制中性粒细胞和巨噬细胞的过度活化来缓解全身炎症反应综合征（SIRS）（Chen等人，2025a年），同时增强细胞毒性T淋巴细胞（CTLs）和自然杀伤细胞（NK细胞）清除病原体的能力。这种免疫平衡作用最大限度地减少了疾病相关的死亡率和淘汰率，从而降低了经济损失。

研究表明，UDCA对SARS-CoV-2也具有特定的抗病毒特性（Brevini等人，2023年）。这项研究揭示了UDCA通过JAK-STAT1通路发挥抗病毒效果的分子机制，鉴于TGEV与SARS-CoV-2同属Coronaviridae科，这一发现为UDCA的抗病毒应用提供了依据（Park和Moon，2025年）。为了全面评估TGEV-Miller变种的细胞毒性效应并阐明UDCA对抗该病毒的分子机制，选择IPEC-J2细胞作为体外研究模型。结合体内实验，研究发现UDCA显著抑制了TGEV感染。随后通过检测IFN、磷酸化STAT（p-STAT）和ISGs进一步证实了UDCA通过增强IFN-β和IFN-λ3的产生来发挥抗TGEV作用。

细胞与病毒

IPEC-J2细胞和ST细胞由中国上海Surei Biotechnology有限公司购买，并经本实验室鉴定后储存。在37°C和5% CO₂的培养箱（Thermo Fisher Scientific，美国）中，猪睾丸细胞（ST细胞）和实验模型猪肠上皮细胞系-J2（IPEC-J2细胞）分别用添加了10%胎牛血清（FBS，Gibco）的RPMI 1640培养基和高葡萄糖DMEM培养基（Gibco，Thermo Fisher Scientific，美国）进行培养。

UDCA_40μM与TGEV联合处理显著抑制IPEC-J2细胞的TGEV感染

为了评估UDCA对TGEV的体外抑制效果及其最佳作用浓度和给药方式，IPEC-J2细胞分别接受了30、40和50 μM浓度的UDCA预处理、联合处理和后续处理。CCK-8结果显示（图1A），在30 μM、40 μM和50 μM的UDCA处理条件下，IPEC-J2细胞的存活率接近100%。因此，选择30 μM、40 μM和50 μM作为后续实验的浓度。

讨论

作为一种高度变异的肠道冠状病毒，TGEV对全球畜牧业构成重大威胁（Liu等人，2025年），因此开发新型抗病毒药物成为当前研究的重点。自20世纪70年代以来，UDCA已成为治疗多种肝胆疾病的关键药物（Rogalska等人，2025年）。随着对其作用机制的深入研究，其临床应用范围不断扩大。在分子水平上，UDCA通过激活相关信号通路发挥生物学效应。

伦理批准

所有动物实验均获得了西南大学机构动物护理和使用委员会（动物实验方案批准编号：IACUC-20230509–02）的批准，并遵循了美国国立卫生研究院的动物实验指南。

出版同意

不适用

作者贡献声明

宋振辉：项目管理、资金获取。孙志伟：撰写——初稿、数据可视化、方法设计、实验设计、数据分析、概念构思。钟毅：数据验证、实验设计、数据分析。刘阿波：撰写——审稿与编辑、数据验证、实验设计。廖桂松：方法设计、实验设计。宋子言：方法设计、实验设计。宋彦文：方法设计、实验设计。李毅：方法设计、实验设计。张兴翠：实验监督。

利益冲突声明

作者声明没有已知的利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。