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研究背景:传染性疾病始终是人类健康的重大威胁。近年来,除了传统的传染性疾病,例如病毒性肝炎、肺结核、艾滋病等继续肆虐以外,一些新发传染病诸如非典型肺炎、中东呼吸综合征以及正在全球流行的新型冠状病毒肺炎等也相继出现,严重威胁着全人类的健康。预防和控制传染病最有效的措施之一便是接种疫苗。但目前许多传染病包括艾滋病、结核病和新冠肺炎等仍缺乏有持久保护力的疫苗,针对传染病的疫苗研发工作仍任重道远。疫苗发挥保护性作用的原理是诱导机体产生免疫记忆。免疫记忆是指机体在接触某一外源性抗原后会记住该抗原,当再次遭遇同一抗原时会产生更快、更强的免疫应答。免疫记忆的另一个重要特征是它可在体内维持很长时间,故而能提供长期、有效的保护。产生免疫记忆的基础是形成记忆细胞,如何产生更多的记忆细胞并长期维持是疫苗研发的核心科学问题。CD8+T细胞是机体控制病毒和胞内病原体感染最重要的细胞亚群。在急性病毒感染时,初始CD8+T细胞（naive CD8+T cells）在接触抗原后被激活并迅速增殖,产生大量的效应CD8+T细胞（effector CD8+T cells）。效应CD8+T细胞具有细胞毒作用,可通过分泌穿孔素（perforin）直接溶解受感染的细胞,或通过颗粒酶（granzyme）、FAS-FASL途径等介导靶细胞凋亡,从而有效杀伤受感染的细胞和清除病毒。当病原体被完全清除后,大部分效应T细胞会逐渐凋亡,但约有5-10%的细胞可继续存活,最终形成记忆CD8+T细胞（memory CD8+T cells）。记忆CD8+T细胞可在体内长期存留,并当再次遭受同一病原体感染时能产生更快速、更强烈的免疫应答,对于机体的长期保护十分重要。记忆CD8+T细胞的分化和命运受很多因素调控,目前发现T细胞受体（T cell receptor,TCR）信号强弱、细胞表面分子标记表达情况、细胞内转录因子表达情况、表观遗传、细胞代谢状态以及微环境中细胞因子情况等许多因素都能影响记忆CD8+T细胞命运。但目前关于记忆CD8+T细胞分化和命运调控的研究主要集中于转录水平,而关于长非编码RNA在这一过程中的作用尚未明确。长链非编码RNA（Lnc RNAs）最初被认为是基因转录时产生的“噪音”而被人们忽视。然而,随着近年来高通量测序技术的发展,人们越来越认识到lnc RNA对基因表达调控的重要性。研究表明,lnc RNAs能够广泛地参与造血、神经系统发育、肿瘤、感染等各个生理或病理过程。在免疫系统中,lnc RNAs也被报道能够影响树突状细胞（dendritic cell,DC）、中性粒细胞（neutrophil）、巨噬细胞（macrophage）等多种免疫细胞的发育与功能。但目前关于lnc RNAs在CD8+T细胞中作用,特别是在急性病毒感染时CD8+T细胞免疫记忆形成与功能中的作用尚不清楚。结合国内外记忆CD8+T细胞及lnc RNAs的研究进展,我们推测lnc RNAs在记忆CD8+T细胞形成与功能中可能发挥重要作用。研究方法和结果:1.为探究lnc RNAs在记忆CD8+T细胞形成与功能中的作用及寻找在这一过程中可能起关键作用的lnc RNA,我们首先利用淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒（LCMV）Armstrong毒株建立急性病毒感染小鼠模型,随后通过RNA-seq高通量测序,获得了初始、效应和记忆CD8+T细胞中lnc RNA的表达谱。进一步,通过生物信息学分析和RT-q PCR验证等,我们鉴定得到可能影响记忆CD8+T细胞分化的lnc RNA Snhg1。接下来,我们利用短发夹RNA（short hairpin RNA,sh RNA）敲减Snhg1在CD8+T细胞中的表达,发现Snhg1敲减后记忆前体（memory precursor,MP）细胞和中央型记忆T细胞(central memory T cell,TCM)的形成明显减少。2.Lcn RNAs通常需要与蛋白质相互作用才能发挥其生物学功能。为探寻与Snhg1相互作用的靶标蛋白,我们进行了RNA pull down、质谱分析和RIP等实验,鉴定得到与Snhg1相互作用的囊泡运输蛋白Vps13D。进一步,通过使用sh RNA技术敲减Vps13D在CD8+T细胞中的表达,我们发现Vps13D敲减后MP细胞及TCM细胞的形成也同样减少,表明Snhg1通过与Vps13D相互作用调控记忆CD8+T细胞的分化。3.为探寻Snhg1-Vps13D调控记忆CD8+T细胞分化的机制,我们首先进行RNA-seq测序并分析Snhg1和Vps13D敲减后基因表达谱的变化,发现Snhg1和Vps13D调控的基因主要与膜受体免疫过程有关。随后,通过流式细胞术检测,我们发现Snhg1或Vps13D敲减后膜IL-7Rα（CD127）的表达丰度明显下调。进一步,通过免疫荧光染色、免疫沉淀（immunoprecipitation,IP）和质谱分析等实验,我们发现Snhg1/Vps13D敲减后膜IL-7Rα表达丰度的下调是由于Snhg1/Vps13D影响了IL-7Rα从ER-Golgi向细胞膜的转运。最后,通过染色质免疫共沉淀（chromatin immunoprecipitation,Ch IP）、流式细胞染色及TCF-1过表达实验等实验,我们证明Snhg1-Vps13D通过IL-7-IL-7R-STAT3-TCF-1轴来调控记忆CD8+T细胞的分化。结论:1.在急性病毒感染时,lnc RNA Snhg1促进病毒特异性记忆CD8+T细胞的分化;2.Snhg1通过与囊泡运输蛋白Vps13D相互作用来调控记忆CD8+T细胞的分化;3.Snhg1-Vps13D通过IL-7-IL-7R-STAT3-TCF-1轴来调控记忆CD8+T细胞的分化。