外泌体介导的miR-146a通过抑制Ⅰ型干扰素产生进而促进肠道病毒71型复制

发布时间：2020-07-23 23:51

【摘要】：外泌体(Exosome)是一类直径约30-100nm大小的微囊泡结构,几乎所有类型的细胞均能够分泌,广泛存在于各种体液如血液,唾液及尿液中。外泌体囊泡能够携带多种蛋白质、mRNA以及非编码小RNA等生物活性物质并能够能够把这些生物活性物质由起源细胞转移至靶细胞,从而影响调控靶细胞中的生化成分和信号通路。目前,外泌体在病毒感染领域的研究得到了广泛关注。研究发现,在病毒感染后的宿主细胞所分泌的外泌体中,携带有病毒或者宿主细胞活性成分并能够调控靶细胞免疫应答或导致靶细胞感染。在本课题研究中,我们发现,肠道病毒71型(EV71)的感染能够诱导结肠癌细胞系HT-29及人单核/巨噬细胞系THP-1所分泌的外泌体增加,而柯萨奇病毒A16的感染对宿主细胞外泌体分泌量并无显著影响。同时我们也发现,外泌体中携带的EV71病毒核酸能够突破病毒特异性受体限制以非受体依赖的方式在宿主细胞中建立有效感染,表明病毒通过将自身基因组装载入外泌体的方式来扩大宿主感染范围而不受病毒特异性受体的限制。另外,通过抑制外泌体分泌能够导致EV71病毒颗粒在宿主细胞内积累,而病毒复制不受影响,说明外泌体释放途径是EV71病毒释放的一种必须途径。除了病毒核酸,外泌体亦能够通过特异性的选择包装细胞内的非编码小RNA(microRNA,miRNA),miRNA是外泌体中含量最丰富的RNA。我们通过RNA深度测序及实时荧光定量PCR的方法证实,EV71感染后的宿主细胞所分泌的外泌体中,miR-146a的富集量显著增加且能够转移到靶细胞内,导致靶细胞内miR-146a表达水平升高。之前的研究发现,EV71的感染能够诱导细胞内miR-146a表达进而通过调控IRAK1和TRAF6基因表达来抑制干扰素产生,从而逃避宿主免疫防御。IRAK1和TRAF6为TLR信号通路及干扰素信号通路中的关键因子。我们的研究发现,外泌体携带的miR-146a能够抑制靶细胞中的Ⅰ型干扰素产生进而有利于病毒病理发展。通过与外泌体所携带的miR-146a的协同传递,有利于外泌体携带的EV71病毒核酸能够在靶细胞内以最少病毒载量进行迅速复制并建立有效感染。同时,外泌体中的EV71病毒核酸能够与miR-146a,AG02及GW182蛋白相结合。外泌体中的AG02,GW182蛋白与EV71病毒核酸及miR-146a的相结合除了能够稳定病毒核酸并迅速复制外,而且有利于miR-146a进入靶细胞后能够迅速发挥其功能。另外,我们发现,干扰素刺激因子(ISGs),BST-2/Tetherin能够参与调控EV71诱导的外泌体分泌增多。更重要的是,在体实验(in vivo)发现,外泌体携带的EV71核酸主要富集在肝脏和脾脏中,而游离的病毒颗粒则主要富集在脑组织及小肠中。综上所述,我们的研究发现,EV71病毒借助宿主细胞外泌体分泌这种生理特性,将病毒核酸以及宿主细胞miR-146a富集到外泌体中,通过抑制靶细胞Ⅰ型干扰素应答,有利于病毒在靶细胞中的有效复制。
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R373.2

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本文编号：2768007