本文關鍵詞： microRNA-223 VSV FOXO3 Ⅰ型干擾素 抗病毒 白細胞介素27 VSV感染 抗病毒天然免疫 Ifi47 Iigp1　出處：《浙江大學》2016年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：第一部分MicroRNA-223對巨噬細胞抗病毒天然免疫應答調(diào)控的機制研究天然免疫是機體抵抗病毒入侵的第一道有效防線,當機體受到病毒感染時,免疫細胞將通過模式識別受體識別病毒成分并活化下游的信號通路,從而表達Ⅰ型干擾素和促炎癥細胞因子。其中Ⅰ型干擾素在激發(fā)抗病毒免疫應答中發(fā)揮至關重要的作用,并且其表達受到機體的精確調(diào)控。MicroRNA (miRNA)是近年來發(fā)現(xiàn)的一類高度保守的長度約為21～23個堿基的非編碼寡聚核苷酸,其功能主要是通過與mRNA的3’非編碼區(qū)(3’UTR)特異靶位點相互作用從而負向調(diào)控mRNA的翻譯。miRNA參與調(diào)控了多種生物學過程,包括生長、發(fā)育、分化、腫瘤的發(fā)生和發(fā)展等。此外,miRNA在調(diào)控天然免疫應答中發(fā)揮關鍵作用,病毒在miRNA層面與機體的相互作用和機制目前受廣泛關注。已有多篇關于miRNA參與調(diào)控抗病毒天然免疫應答的相關報道,如miRNA-146a和miRNA-155分別在抗病毒天然免疫應答中起著負向和正向的調(diào)控作用。因此,我們想通過探求在病毒感染過程中胞內(nèi)表達改變的miRNA并進一步研究其作用機制,為抗病毒感染提供新的潛在靶點。我們先期通過查閱文獻篩選出了一些在髓系細胞中高表達的miRNAs(包括miR-21, miR-25, miR-34a, miR-106a, miR-125b, miR-146a和miR-223),并通過熒光定量PCR (Q-PCR)檢測了這些miRNAs在RNA病毒VSV感染小鼠腹腔巨噬細胞的過程中表達水平的變化,發(fā)現(xiàn)miR-223的表達顯著上調(diào)。進一步研究發(fā)現(xiàn),VSV并不是通過自身RNA和蛋白的合成來誘導miR-223的上調(diào),而是通過誘導I型干擾素的產(chǎn)生來促進miR-223的上調(diào)的,如果阻斷I型干擾素下游信號通路后再用VSV刺激,miR-223的表達將不再上調(diào)。之后,我們將合成的siRNA轉染到小鼠巨噬細胞中,來模擬內(nèi)源性miR-223的功能或特異性抑制其作用來進一步研究miR-223的功能,并通過Q-PCR、噬菌斑定量實驗、TCID50定量實驗、流式細胞術等方法檢測了miR-223對RNA病毒感染的影響。結果發(fā)現(xiàn),在小鼠巨噬細胞中過表達miR-223能夠上調(diào)I型干擾素,抵抗RNA病毒的感染；抑制miR-223后會下調(diào)I型干擾素,促進RNA病毒的感染。在分子機制研究中,我們檢測了過表達miR-223對RNA病毒活化的下游信號通路關鍵分子的影響,發(fā)現(xiàn)過表達miR-223并沒有明顯增強p38、ERK、JNK和IκBα的磷酸化,并且對RIG-I的表達、IRF3的磷酸化以及PKR的磷酸化也沒有顯著影響,但是能夠促進IRF7的表達。相反,如果抑制miR-223,IRF7的表達也相應地降低了。文獻報道,FOXO3能夠抑制IRF7的轉錄活性,所以我們推測miR-223可能是通過靶向抑制轉錄因子forkhead box O3 (FOXO3)來促進miR-223的表達的,通過miRNA靶點預測網(wǎng)站分析和熒光素酶報告基因實驗驗證,發(fā)現(xiàn)FOXO3確實是miR-223的一個新的靶點。最后,我們分別通過干擾和過表達FOXO3進一步驗證了miR-223確實是通過靶向抑制FOXO3,增強IRF7的轉錄活性,從而上調(diào)I型干擾素發(fā)揮抗病毒作用。綜上所述,RNA病毒感染能夠在小鼠巨噬細胞中通過促進I型干擾素的產(chǎn)生誘導miR-223表達的上調(diào),誘導上調(diào)的miR-223又可以通過靶向抑制FOXO3的表達,增強IRF7的轉錄活性,從而上調(diào)I型干擾素的產(chǎn)生來發(fā)揮抗病毒作用。該研究結果為巨噬細胞抗病毒天然免疫應答的調(diào)控機制增添了新的認識,并可能為抗病毒免疫治療提供新的思路。第二部分 白細胞介素27對巨噬細胞抗病毒天然免疫應答調(diào)控的機制研究Interleukin 27(IL-27)是IL-12細胞因子家族中的一員,它是一種異二聚體的細胞因子,由EBI3和p28兩個亞基組成。IL-27的受體也是一個異源二聚體,它是由一條配體結合鏈IL-27Rα(WSX-1,TCCR)和另一條信號傳導鏈gp130組成。IL-27通過IL-27Rα/gp130傳遞信號,活化下游分子JAK和STAT1/STAT3.活化的STAT1/STAT3能夠調(diào)控下游不同T細胞特異性轉錄因子的活性,例如T-bet (Th1),GATA-3(Th2)and ROR-γt(Th17)等。此外,IL-27受體信號還能夠活化MAPK招募并活化下游的轉錄因子c.Maf和AP1來影響細胞的增殖和分化。近些年來,越來越多的證據(jù)表明IL-27在機體的免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮了重要的作用。與多數(shù)的細胞因子類似,IL-27在炎癥調(diào)節(jié)中發(fā)揮了兩面性的作用,既能促進炎癥的發(fā)生,也能抑制炎癥的發(fā)生。而目前有關IL-27功能的研究主要集中在IL-27對T細胞分化和功能的影響這方面,關于其在抗病毒天然免疫應答中的作用研究十分有限。因此,本次研究旨在揭示IL-27在巨噬細胞抗病毒天然免疫應答調(diào)控中發(fā)揮的重要作用。我們發(fā)現(xiàn),RNA病毒VSV感染巨噬細胞的過程中,巨噬細胞內(nèi)IL-27亞單位mRNA表達顯著增加。同時我們發(fā)現(xiàn)用重組的小鼠IL-27(rmIL-27)預處理小鼠巨噬細胞能夠明顯抑制VSV的復制,但是對巨噬細胞中IFN-β的表達無顯著影響,表明IL-27可能是通過不依賴I型干擾素的方式發(fā)揮抗病毒作用。同時我們還觀察到用rmIL-27預處理小鼠巨噬細胞能夠抵抗H1N1和HSV的感染。接著我們又在小鼠體內(nèi)進一步研究了IL-27的抗病毒效應,發(fā)現(xiàn)IL-27受體亞基IL-27Rα敲除(IL-27Rα-/-)小鼠相對于同窩對照的野生型(WT)小鼠腹腔對VSV和H1N1的感染更加敏感,同時我們也觀察到IL-27受體亞基IL-27Rα敲除對于VSV感染后小鼠血清中的IFN-β的水平無顯著影響。在分子機制的研究中,我們通過基因芯片發(fā)現(xiàn)rmIL-27處理能夠明顯上調(diào)interferon gamma inducible protein 47 (Ifi47)和interferon inducible GTPase 1 (Iigp1)的表達,于是我們進一步研究了Ifi47和Iigp1在IL-27調(diào)控機體抗病毒天然免疫應答過程中發(fā)揮的作用,發(fā)現(xiàn)IL-27確實是通過上調(diào)Ifi47和Iigp1發(fā)揮抗病毒作用。同時我們初步探究了IL-27上調(diào)Ifi47和Iigp1的具體機制,發(fā)現(xiàn)JNK的抑制劑能夠明顯抑制IL-27誘導的Ifi47和Iigp1的上調(diào),表明IL-27可能是通過JNK信號通路依賴的方式來上調(diào)Ifi47和Iigp1。綜上所述,我們發(fā)現(xiàn)病毒感染能夠誘導小鼠巨噬細胞產(chǎn)生IL-27,而巨噬細胞自分泌的IL-27或者外源添加的重組IL-27細胞因子可能通過與巨噬細胞表面的IL-27受體結合后活化下游的JNK信號通路,上調(diào)抗病毒基因Ifi47和Iigp1的表達,從而發(fā)揮抗病毒作用。上述研究結果為IL-27在抗病毒天然免疫中的功能提供了新的認識,并可能為IL-27用于抗病毒治療提供依據(jù)。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R392

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 舒紅兵;;抗病毒天然免疫信號轉導關鍵接頭蛋白的發(fā)現(xiàn)[J];科學觀察;2009年05期

2 ;過氧化物酶體是抗病毒天然免疫的信號轉導平臺[J];微生物與感染;2011年01期

3 孫輝;蔣爭凡;;抗病毒天然免疫研究[J];中國科學:生命科學;2013年10期

4 孫莉;劉殿波;楊宇東;邢雅玲;陳曉娟;陳忠斌;;人類冠狀病毒調(diào)節(jié)宿主抗病毒天然免疫分子機制[J];生物化學與生物物理進展;2010年03期

5 周榮佼;王金燕;王鳳;;抗病毒天然免疫識別受體的研究進展[J];中外醫(yī)療;2010年34期

6 王平忠;白雪帆;黃長形;王九平;賈戰(zhàn)生;姜泓;;Toll樣受體介導的抗病毒天然免疫[J];細胞與分子免疫學雜志;2008年05期

7 劉殿波;錢遠宇;張七斤;陳忠斌;;抗病毒天然免疫通路中IRF-3調(diào)控新機制[J];中國生物化學與分子生物學報;2009年12期

8 劉殿波;孫莉;張百靈;閆飛;陳忠斌;;抗病毒天然免疫反應中RIG-Ⅰ樣受體調(diào)控機制新進展[J];軍事醫(yī)學科學院院刊;2010年01期

9 秦成峰;秦鄂德;;RIG-I樣受體與RNA病毒識別[J];微生物學報;2008年10期

10 何小兵;房永祥;賈懷杰;陳國華;曾爽;景志忠;程國鋒;;Toll樣受體7介導的抗病毒天然免疫反應研究進展[J];中國獸醫(yī)科學;2010年06期

相關會議論文 前2條

1 李國勤;盧立志;;動物模式識別受體介導的抗病毒天然免疫作用[A];全國動物生理生化第十一次學術交流會論文摘要匯編[C];2010年

2 蔣爭凡;;ERIS-TBK1通路在抗病毒天然免疫中作用的研究[A];免疫細胞生物學熱點研究進展——海峽兩岸免疫細胞生物學研討會論文摘要集[C];2013年

相關重要報紙文章 前5條

1 王懷民邋魯偉;武漢大學在細胞抗病毒天然免疫領域取得重要進展[N];科技日報;2008年

2 記者 蔣明　通訊員 王懷民 魯偉;細胞抗病毒天然免疫研究有新成果[N];健康報;2008年

3 記者蔣明 通訊員王懷民;細胞抗病毒天然免疫研究獲進展[N];健康報;2009年

4 王懷民　記者 趙鳳華;我科學家填補病毒核酸信號傳導研究一項空白[N];科技日報;2009年

5 整理 蔣明 楊雪;做免疫反應分子機制的探路者[N];健康報;2011年

相關博士學位論文 前10條

1 鄭青亮;MicroRNA-27a調(diào)控抗病毒天然免疫應答及其機制研究[D];浙江大學;2014年

2 劉朝山;G3BP1通過cGAS調(diào)控抗病毒天然免疫的作用機制研究[D];中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院;2016年

3 朱明珠;干擾素反應調(diào)控因子IRF3的入核機制研究[D];武漢大學;2015年

4 王文蝶;RNF122負向調(diào)控抗病毒天然免疫反應及作用機制研究[D];北京協(xié)和醫(yī)學院;2016年

5 陳羅泉;MicroRNA-223、白介素27對巨噬細胞抗病毒天然免疫應答調(diào)控機制的研究[D];浙江大學;2016年

6 俞宙;SCF復合體SCF~(FBXO21)在抗病毒天然免疫中的功能及其機制研究[D];浙江大學;2015年

7 李穎;細胞抗病毒天然免疫信號轉導的調(diào)控機制[D];武漢大學;2011年

8 徐錚;調(diào)控抗病毒天然免疫的miRNA篩選及其作用機制研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學;2012年

9 燕杰;E3泛素連接酶TRIM4和TRIM21調(diào)節(jié)細胞抗病毒天然免疫信號轉導的機制[D];武漢大學;2012年

10 顧美娣;蛋白磷酸酶PP1和RAF激酶抑制蛋白RKIP在模式識別受體信號中的調(diào)控作用及分子機制[D];浙江大學;2015年

相關碩士學位論文 前1條

1 孫莉;人類新發(fā)NL63冠狀病毒木瓜樣蛋白酶調(diào)控宿主抗病毒天然免疫反應及其分子機制[D];中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院;2010年

，

本文編號：1521200