应激颗粒及小分子化合物法匹拉韦抗人肠道病毒D68研究

发布时间：2020-03-20 08:10

【摘要】：人肠道病毒D68型(Enterovirus D68,EV-D68)为小RNA病毒科,肠道病毒属病毒,1962年于美国加利福尼亚州儿童鼻咽拭子中发现。肠道病毒D68感染人群通常为幼儿,尤其是有哮喘病史的人群更容易引发严重的呼吸道感染、肺炎、支气管炎等疾病,感染后期可能出现心肺疾病等并发症,严重者可导致死亡。目前尚未研制出对其有效的疫苗和治疗方法。本研究主要围绕肠道病毒D68感染细胞诱导的新型免疫应答机制,即应激颗粒SGs的形成机制,以及新型小分子药物法匹拉韦T705对EV-D68的抗病毒作用展开。我们发现,EV-D68感染细胞诱导形成的应激颗粒(Stress Granules,SGs)可以抑制病毒的增殖过程。并且,病毒感染细胞早期可以促进应激颗粒的形成,感染后期可抑制应激颗粒SGs形成。EV-D68通过自身非结构蛋白2A蛋白剪切了SGs标志蛋白G3BP1而抑制SGs形成。为了更加深入探究SGs参与调控病毒增殖过程的机制,本研究设计实验分析了SGs蛋白与病毒基因组相互作用的关系,发现了SGs的组分之一TIA-1蛋白与EV-D68病毒基因组5’UTR结构存在明显的相互作用,TIA-1蛋白可以通过5’UTR结构调控病毒蛋白翻译水平,进一步揭示了SGs具备抗病毒功能。法匹拉韦T705是一种广谱抗RNA病毒小分子抑制剂,在研究T705抑制肠道病毒EV-D68增殖的过程中,本研究通过药物学与生物学结合的研究技术确定了T705在使用时的安全浓度,进一步筛选出抑制肠道病毒D68的有效浓度200μM。通过测定半数抑制有效浓度准确评估了T705抗肠道病毒D68的活性,与已经研究过的其他种病毒比较,T705抑制肠道病毒D68的能力较强,这为后续研究提供了保障,在治疗肠道病毒D68导致的疾病方面具有重大临床意义。本文中所论述的实验结论不仅丰富了人类对肠道病毒D68感染机制的认识,而且有助于我们充分了解免疫应答机制通路,为预防和治疗肠道病毒D68感染提供了线索。
【图文】：

信号通路,病毒感染

天津大学硕士学位论文属于 DExD/H 盒子家族[18]，在监测病毒 RNA 时可以起到关键作用。RLRs 能够识别特殊的分子生物学结构特征[33, 37, 38]，如核酸的双链结构、5’三磷酸的一部分结构，这样可以有效的将宿主细胞自身和病毒核酸区分开。RLR家族成员RIG-I[18]识别病毒核酸后，激活β 干扰素启动子刺激因子（IPS-1，也称作 MAVS、VISA、Cardif），进而激活免疫应答机制。病毒 RNA 与 RIG-I 蛋白结合，RIG-I 蛋白的N 端区域 CARD 结构域可被泛素化相关蛋白共价修饰，寡聚化。伴侣蛋白辅助经共价修饰的 RIG-I 基因迁移到过氧化物酶体以及线粒体相关的膜上，与分布在线粒体外膜的[39]IPS-1 的 CRAD 结构域结合相互作用，再将信号传递到肿瘤坏死因子相关受体（TRAFs），然后激活下游一系列的干扰素调节因子的信号，进而调控干扰素的表达和促炎细胞因子的释放。

病毒感染,细胞内,机制,病毒

扰素蛋白来应对病毒感染机制，并且细胞质中此时形成了 SGs，因此，这可以明 SGs 不会使细胞所有的翻译过程停止。病毒双链 RNA 还可以激活 2’-5’寡聚腺苷酸合成酶（OAS），合成的 2’ligoA 可以进一步激活位于细胞质中的内切核糖核酸酶 RNase L[21, 22]。而 RNL 成分可以在病毒感染细胞形成的 SGs 中检测到。激活的 RNase L 可以剪切Gs 中的病毒 RNA，达到阻止病毒 RNA 转录和翻译的目的，同时，一些经过切形成的病毒 RNA 产物可以作为 RLR 识别配体，继续激活体内固有免疫系放大了免疫效应。病毒感染形成的 SGs 中还存在活化 RIG-I 蛋白的泛素化连接[43]，如 TRIM25 和环指蛋白，以及调节 RIG-I 基因活化的 m-RNA 结合家族成（MEX3C）。尽管有不少报道说明 RLR 在 SGs 形成过程中起到一定的促进作但缺少直接证据证实这一说法。RLR 信号通路的传递是通过与位于线粒体内过氧化物酶体膜的 IPS-1 相互作用实现的，但是，SGs 中的 RLR 是如何通过种相互作用来传递下游信号通路还不清楚。
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R373.2

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