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猪繁殖与呼吸综合征(porcine reproductive and respiratory syndrome,PRRS)是由猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRS virus,PRRSV)引起的一种接触性传染病。自1987年PRRS爆发以来,一直威胁着世界养猪业的发展,2006年爆发的高致病性蓝耳病(highly pathogenic PRRS,HP-PRRS),对世界养猪业造成了巨大经济损失。近年来,随着疫苗的开发与使用,PRRS疫情得到了一定程度的控制,但是在免疫压力作用下,加速了PRRSV自身的变异与演化,亟需寻找和开发新的抗PRRSV药物。因此,本研究构建了多个表达干扰素刺激基因(ISGs)的真核表达载体,筛选鉴定出3个具有抗PRRSV作用的ISGs,分别为MOV10、TRIM25和cGAS。MOV10为RNA解旋酶超家族-1成员,是RNA诱导沉默复合体的组成成分之一,具有广泛的抗病毒作用。本研究构建了稳定表达猪源MOV10的MARC-145细胞系,通过病毒感染实验发现,稳定表达MOV10的MARC-145-MOV10细胞降低了PRRSV N蛋白的表达水平,同时MARC-145-MOV10细胞上清中的病毒滴度以及细胞中病毒RNA拷贝数明显低于野生型MARC-145,所以MOV10是一种具有抗PRRSV作用的ISG。初步研究表明,MOV10不影响PRRSV的吸附与进入过程。通过免疫共沉淀发现,MOV10与PRRSV的N蛋白之间存在相互作用,并且二者共定位于细胞质。进一步研究发现,MOV10通过与N蛋白结合阻碍了N蛋白的入核,进而影响PRRSV的复制,发挥抗PRRSV作用。TRIM25是一种E3泛素化连接酶,在天然免疫过程中发挥着重要作用。病毒感染细胞后,TRIM25调节宿主的多个抗病毒天然免疫过程,当病毒RNA被RIG-I识别后,RIG-I的2CARD与TRIM25的C端SPRY结构域结合,激活RIG-I使其发生泛素化,促进IFN-β的产生。在本研究中,过表达以及siRNA干扰实验表明TRIM25是一种抑制PRRSV复制的宿主限制性因子。免疫共沉淀结果显示,PRRSV N蛋白能够与TRIM25相结合,竞争性阻碍TRIM25与RIG-I之间的相互作用,从而抑制TRIM25介导的RIG-I泛素化,拮抗TRIM25的抗病毒作用。进一步研究发现,PRRSV感染以及N蛋白积累能够抑制TRIM25的表达以及IFN-β的产生,拮抗TRIM25的抗病毒作用。随着TRIM25表达量的升高,N蛋白对RIG-I泛素化的抑制作用减弱。本研究首次阐明了TRIM25是一种抗PRRSV的ISG,同时PRRSV N蛋白通过抑制TRIM25表达以及干扰TRIM25介导的RIG-I泛素化发挥拮抗TRIM25的抗病毒作用。cGAS作为细胞质中的一种DNA感受器,不仅在DNA病毒感染诱导的天然免疫过程中扮演着主要角色,而且在抗RNA病毒过程中也发挥着重要作用。本研究通过过表达cGAS以及构建缺失cGAS基因的MARC-145细胞系发现,cGAS能够明显抑制PRRSV在MARC-145细胞上的复制,并且过表达cGAS可以刺激IFN-β、ISG15以及OASL的表达。cGAMP刺激MARC-145细胞后感染病毒,能够抑制PRRSV复制。此外,过表达cGAS后感染病毒可以明显提高细胞内cGAMP活性。通过电镜和间接免疫荧光实验发现,PRRSV感染能够造成线粒体损伤,释放线粒体DNA到细胞质。进一步研究发现,释放到细胞质中的线粒体DNA与cGAS结合,从而激活宿主的天然免疫系统,活化cGAMP活性,发挥抗病毒作用。cGAS不仅能够抑制HP-PRRSV复制,而且对于欧洲型PRRSV以及经典PRRSV均有抑制作用。综上所述,本研究鉴定了3种具有抗PRRSV作用的ISGs,并阐明了这三种ISGs发挥抗PRRSV作用的机制。这不仅为开发防控PRRSV的药物提供了理论基础,也进一步解析了宿主拮抗PRRSV复制的新机制。