乙型腦炎病毒誘導miR-15b的表達調控及功能研究.pdf

1、乙型腦炎病毒(Japanese encephalitis virus，JEV)屬于黃病毒科黃病毒屬病毒。它是一種危害嚴重的人獸共患病病原，感染人和動物后引起乙型腦炎（Japaneseencephalitis，JE）。據(jù)統(tǒng)計，亞洲地區(qū)每年JE發(fā)病人數(shù)達35000-50000例左右，死亡10000例左右，而存活的患者中接近半數(shù)的人伴有永久的神經(jīng)后遺癥。同時，JE也是危害養(yǎng)豬業(yè)的重大疫病之一，主要引起懷孕母豬流產(chǎn)、死胎、產(chǎn)木乃伊胎，公豬睪丸炎

2、。靶向中樞神經(jīng)系統(tǒng)，并引發(fā)過度的神經(jīng)炎癥反應，是JEV導致人和動物發(fā)病、死亡的主要因素，但其分子機制仍待闡明。
　　微小RNA(microRNA)是一類約22個核苷酸長的非編碼RNA分子，通過與靶基因mRNA的3'UTR區(qū)域結合，抑制靶基因mRNA的翻譯或降解mRNA，從而在轉錄后水平調控基因的表達。microRNA作為一種調控因子，廣泛參與細胞增殖分化、癌癥和細胞凋亡等重要生物學過程。近年來的研究發(fā)現(xiàn)，microRNA還能參與病

3、毒感染及調控TLR和RIG-Ⅰ介導的炎癥反應。盡管如此，microRNA是否參與JEV感染仍不清楚。因此，本研究旨在以miR-15b為研究對象，探索JEV感染膠質細胞后介導miR-15b表達調控的分子機制及其生物學功能。具體內容如下:
　　1.JEV感染上調miR-15b的表達
　　在JEV感染的人星形膠質細胞（U251細胞）和小鼠小膠質細胞（BV-2細胞）中，用熒光定量PCR的方法檢測miR-15b的表達水平，發(fā)現(xiàn)miR-

4、15b的表達顯著上調，并呈時間和劑量依賴性。檢測JEV感染的小鼠腦組織中miR-15b的水平，發(fā)現(xiàn)miR-15b的表達上調。結果表明JEV感染在體內和體外都能上調miR-15b的表達。
　　2.c-Rel和CREB調控miR-15b的轉錄
　　本研究發(fā)現(xiàn)在JEV感染細胞中，miR-15b的初級轉錄本(pri-miR-15b)與成熟miR-15b的變化趨勢一致，說明JEV在轉錄水平上調控miR-15b的表達。通過分析miR-1

5、5b啟動子區(qū)域，我們發(fā)現(xiàn)啟動子區(qū)域上含有轉錄因子c-Rel和CREB結合位點。為了確定c-Rel和CREB能與這些位點結合從而調控miR-15b的轉錄，我們突變了啟動子上的結合位點并構建到報告質粒上，啟動子活性結果顯示c-Rel和CREB能結合到miR-15b的啟動子區(qū)域，調控JEV誘導的miR-15b的轉錄。此外，染色質免疫共沉淀(ChIP)實驗結果表明c-Rel和CREB可以直接結合到miR-15b的啟動子區(qū)域。為了進一步探究調控m

6、iR-15b表達的信號通路，我們利用信號通路抑制劑及siRNA處理細胞，結果顯示ERK和NF-κB參與調控JEV激活的miR-15b的表達，并且miR-15b的表達依賴RIG-Ⅰ。
　　3.miR-15b通過靶向RNF125調控JEV介導的炎癥反應
　　為了探究miR-15b在JEV感染過程中的生物學功能，通過gain of function和lossof function實驗，我們發(fā)現(xiàn)miR-15b正向調控JEV誘導的炎性

7、細胞因子及IFN-β的表達。對miR-15b發(fā)揮功能的分子機制進行分析，發(fā)現(xiàn)RIG-Ⅰ的負調節(jié)子ring fingerprotein125(RNF125)是miR-15b的一個直接靶標。miR-15b能結合到RNF125 mRNA的3'UTR區(qū)域，抑制內源RNF125的表達。此外，miR-15b通過靶向RNF125增加RIG-Ⅰ的表達水平，進而促進RIG-Ⅰ信號通路的激活。進一步通過靶基因RNF125的回復實驗，證明miR-15b通過靶

8、向RNF125調控JEV介導的炎性細胞因子的表達。
　　4.體內驗證miR-15b的功能
　　為了在JEV感染小鼠模型中驗證miR-15b的促炎作用，小鼠尾靜脈注射化學修飾的miR-15b抑制劑antagomir-15b，小鼠未表現(xiàn)不良反應。體內試驗結果顯示antagomir-15b能抑制JEV感染小鼠腦組織中miR-15b的表達水平，回復RNF125的表達，降低炎性細胞因子的水平。通過對小鼠腦組織切片進行HE染色、免疫組化

9、(IHC)及TUNEL分析，發(fā)現(xiàn)注射antagomir-15b的小鼠腦部病理變化減輕、星形膠質細胞和小膠質細胞的活化降低及神經(jīng)元的凋亡減少。此外，antagomir-15b能提高致死劑量JEV感染小鼠的存活率，降低腦組織中病毒載量。
　　本研究首次證明了miR-15b在JEV與宿主細胞相互作用中扮演重要角色，初步闡明了JEV誘導miR-15b表達調控的分子機制，揭示了miR-15b在JEV誘導炎癥反應中的調控機制，為深入揭示JEV