模式识别受体MDA5及热应激在A型流感病毒感染中的作用

发布时间：2017-12-20 08:26

  本文关键词：模式识别受体MDA5及热应激在A型流感病毒感染中的作用　出处：《中国农业大学》2016年博士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：宿主细胞含有大量的能够识别病原相关分子模式PAMPs的先天免疫模式识别受体PRRs。PAMPs被宿主PRRs识别后激活抗病毒反应,包括产生各种细胞因子来调节免疫反应。A型流感病毒感染细胞后是通过PRRs中的Toll样受体,NOD样受体和RIG-I样受体来激活下游的信号通路从而诱导细胞因子的表达。RIG-I样受体RLRs包括RIG-I,MDA5和LGP2,其中RIG-I对A型流感病毒的识别起着诱导抗病毒细胞因子和干扰素表达的关键作用。然而,近期的研究显示,RLRs中被认为主要识别dsRNA的PRRs MDA5在A型流感病毒感染过程中也具有重要作用。本研究建立了MDA5敲除A549细胞系及敲除小鼠模型,研究MDA5在A型流感病毒中的作用,对进一步认识抗流感病毒先天性免疫应答具有重要意义。本研究利用CRISPR/Cas9技术建立了MDA5基因(IFIH1)敲除A549细胞系,实验证明A型流感病毒感染能诱导MDA5的表达,MDA5敲除细胞感染A型流感病毒后病毒载量明显低于野生型,且MDA5受体通路下游的干扰素反应明显减弱。体内实验显示,MDA5基因敲除小鼠感染A型流感病毒后肺组织中病毒滴度低于野生型,肺部损伤减轻,体重损失减少,死亡率下降；流式细胞术结果显示,敲除小鼠感染后第3天中性粒细胞数量变化不明显；细胞因子测定显示,MDA5敲除小鼠在感染后第3天先天免疫相关细胞因子表达较低。实验证明MDA5受体参与A型流感病毒感染过程,促进病毒复制,诱导MDA5下游细胞因子的高表达。然而,在感染后第6天,MDA5敲除小鼠Ⅰ型干扰素和干扰素刺激基因ISG56的表达上升。进一步的研究发现,MDA5敲除小鼠体内缺陷型病毒基因组(DVGs)的产生高于野生型小鼠,并在感染后期逐渐增多。本研究显示,模式识别受体MDA5参与A型流感病毒感染过程,促进病毒复制并诱导先天免疫应答,并发现更易诱导DVGs的产生。A型流感病毒感染引起宿主细胞因子过度表达形成的“细胞因子风暴”可导致肺部的炎症反应和病理损伤,是流感病毒致病甚至致死的主要原因之一。我们在实验中观察到,将小鼠在39℃热应激4小时后感染H5N1亚型流感病毒,小鼠存活率平均为57%,而未热应激对照组死亡率为100%。同时观察到热应激能减轻小鼠的体重损失,减轻肺部损伤以及降低肺组织串的病毒滴度。进一步的研究显示,热应激后感染小鼠体内热应激蛋白HSP70高表达和细胞因子IL-6,TNF-a, IFN-(3和IFN-γ下调,提示短期热应激可能是通过抑制细胞因子的过度反应,在一定程度上保护H5N1亚型流感病毒感染的小鼠。
【学位授予单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S852.65

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本文编号：1311422