【摘 要】
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手足口病(Hand,foot,and mouth disease,HFMD)是由肠道病毒感染引起的儿童常见传染病,其发病率与死亡率高居我国丙类传染病之首。目前,肠道病毒EV-A71型(EV-A71)为国内大部分地区优势流行型别,当其侵染宿主后,病毒核酸或蛋白质组分可被宿主病原识别受体(PRR)鉴别出来,进而激活一系列转录因子,启动干扰素刺激基因(ISGs)表达激活天然免疫应答抵抗病毒感染。长链非编
【基金项目】
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国家自然科学基金青年项目(81601773);
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手足口病(Hand,foot,and mouth disease,HFMD)是由肠道病毒感染引起的儿童常见传染病,其发病率与死亡率高居我国丙类传染病之首。目前,肠道病毒EV-A71型(EV-A71)为国内大部分地区优势流行型别,当其侵染宿主后,病毒核酸或蛋白质组分可被宿主病原识别受体(PRR)鉴别出来,进而激活一系列转录因子,启动干扰素刺激基因(ISGs)表达激活天然免疫应答抵抗病毒感染。长链非编码RNA(Long non-codingRNA,lncRNA)是一类转录本大于200 nt的RNA分子,绝大多数不能编码蛋白质,因其能参与转录及转录后调控,与肿瘤转移,抗病毒天然免疫等密切相关,因此,研究lncRNA在宿主抗肠道病毒天然免疫中的作用对于病毒预防与控制具有重要意义。本研究首先通过RNA-Seq技术检测EV-A71感染细胞后的lncRNA表达谱变化,筛选出关键lncRNA R-AS1,然后借助于RNA荧光原位杂交技术(RNA FISH)成功对R-AS1进行定位,确定其在细胞核、质中均有分布,主要定位于细胞质,推断其主要在胞质发挥调控作用。另外,本实验成功构建R-AS1过表达质粒与R-AS1 CRISPR/Cas 9质粒,并包装成腺相关病毒(AAV)用于体外、内转导试验。将AAV以一定剂量感染绿猴肾细胞(vero)实现胞内R-AS1的过表达或敲除,感染EV-A71后使用荧光定量PCR技术检测病毒RNA的复制,通过Western Blot技术检测胞内病毒蛋白的表达变化;将AAV以一定剂量接种到新生ICR乳鼠,实现乳鼠体内R-AS1的过表达或敲除,根据前期摸索出的EV-A71感染乳鼠的最佳剂量进行攻毒,记录各组乳鼠的体重、行为以及临床评分,比较不同分组各脏器病毒载量的沉积以及病理变化。结果表明,体外过表达R-AS1能有效促进病毒RNA的复制,增加病毒蛋白VP1的表达;体内过表达R-AS1的乳鼠体重下降出现较早,临床症状进展迅速,其死亡率较R-AS1敲除组死亡率高出40%(P(27)0.05),各脏器组织病毒载量沉积明显增多,病理改变较为严重。此外,通过高通量测序技术筛选出EV-A71感染后发生差异表达的基因,进一步分析初步确定与细胞天然免疫相关并表达差异显著的ISGs,通过RNA pull-down试验进行验证。测序结果筛选后发现与天然免疫相关的上调基因有Ifil6,Ifit2,Ifit1以及Isg20l1;下调基因有Mvp,Ifitm3和Mxa,并通过RNA pull-down和质谱分析确定了主要穹隆蛋白(MVP)作为R-AS1的互作蛋白极有可能参与到机体天然免疫抗EV-A71感染过程中。本研究成功筛选出与机体天然免疫抗EV-A71感染相关的长链非编码RNA—lncRNA R-AS1,并发现R-AS1可能通过下调抗病毒蛋白MVP的表达来促进EV-A71的病毒复制,揭示了R-AS1可作为EV-A71感染时机体免疫防御的一个负调控因子,为未来针对宿主的非编码基因组设计新的抗病毒策略奠定了良好的基础。
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