病毒性疾病严重危害人类身体健康,据联合国艾滋病联合规划署和世界卫生组织最新数据统计,自1986年6月5日第一次确认艾滋病以来,艾滋病已造成2500多万人死亡。同时随着全球化进程加快,人员流动性增加,使得病毒的传播更为便捷。因此了解病毒的感染机制以及制定相应的治疗策略就显得尤为重要。干扰素作为机体在抵御病毒感染过程中重要的效应分子,对于病毒性疾病的治疗具有十分重要的意义。干扰素通过与干扰素受体结合,诱导下游300多种干扰素诱导基因的产生进而在病毒感染中发挥重要作用,但大部分干扰素诱导基因的功能仍处于未知状态。为此,本课题组分别采用重组人干扰素α和干扰素γ分别对人的外周血单个核细胞和小鼠骨髓来源巨噬细胞进行刺激,采用高通量RNA-seq技术筛查和评价245000个转录本中差异表达的基因,进而发现G蛋白偶联受体家族成员GPR171的表达显著升高。与此同时我们也发现GPR171的表达在病毒感染时也会明显上升。为了探究干扰素诱导GPR171表达的分子机制,我们采用干扰素受体封闭、干扰素受体下游JAK抑制剂处理发现均能显著抑制干扰素诱导的GPR171表达,表现出典型的干扰素诱导基因的特征。随后采用JAK下游STAT1的抑制剂处理,发现STAT1抑制剂不能抑制干扰素诱导的GPR171的表达,表明干扰素诱导GPR171的表达并不依赖JAK下游的STAT1信号通路。随后我们针对JAK下游的其他信号通路(JNK、MEK1/2、NF-κB、P38)分别进行抑制,发现只有NF-κB的抑制剂能够有效抑制干扰素诱导的GPR171表达。综上,干扰素和病毒均能够诱导GPR171表达,提示GPR171可能在病毒感染中起到重要作用。为了探究GPR171在病毒感染中的作用,我们在细胞系中过表达GPR171发现GPR171能够促进病毒的复制。Biglen作为GPR171特异性内源配体能够特异性激活GPR171胞内信号通路,通过qPCR检测发现Biglen可以促进病毒在细胞内的复制,与其受体GPR171在病毒感染中功能一致。同时,shRNA干扰GPR171的表达后发现显著抑制了病毒的复制。以上从正反两方面证明GPR171在病毒感染中的功能。为了进一步确认其功能,我们采用CRISPR/cas9技术构建GPR171基因敲除的小鼠。在腹腔来源巨噬细胞和骨髓来源巨噬细胞中发现GPR171敲除可以显著降低病毒的复制;在此基础上我们在动物水平上构建VSV的腹腔感染模型和嗅球感染模型,分别检测肝、脾、肺和嗅球中VSV的表达,其结果与细胞水平一致。而采用Biglen预处理GPR171敲除的巨噬细胞,发现Biglen不能促进GPR171敲除细胞中病毒的复制,表明Biglen特异性通过其受体GPR171来达到促进病毒复制的作用。为了进一步探究GPR171在病毒感染中的作用机制,采用Poly(I:C)、LPS、VSV刺激巨噬细胞,qPCR检测发现GPR171缺失对IFNβ的表达没有显著影响,说明GPR171促进病毒复制的机制并不是直接通过抑制I型干扰素产生。随后我们检测Poly(I:C)、LPS、VSV刺激条件下干扰素诱导基因ISG15的表达,发现GPR171缺失后使ISG15的表达显著升高。同时检测干扰素刺激下,GPR171缺失后多种典型的干扰素诱导基因(ISG15、OAS1、IFIT1、PKR)的表达均明显上调。综上表明GPR171可能是通过抑制干扰素诱导基因的表达来促进病毒的复制。干扰素释放作为机体最重要的抗病毒防御机制,对于深入理解宿主和病毒之间的相互作用以及病毒性疾病的预防和治疗具有重要的意义。本课题充分利用RNA-seq技术高通量筛选新型的干扰素诱导基因,发现在病毒感染过程中出现上调表达的GPR171,并结合一系列的体内、外抗病毒功能评价发现干扰素诱导基因GPR171及其配体Biglen可以通过抑制干扰素诱导基因促进病毒的复制,进而从干扰素诱导基因的角度发现机体抗病毒免疫应答中的负反馈调控机制,为相关抗病毒药物的开发提供了新的思路。