基因3型戊型肝炎病毒ORF3蛋白对NF-κB通路调控作用的研究

发布时间：2020-06-21 23:53

【摘要】：戊型肝炎病毒性(Hepatitis E virus,HEV)感染是世界上许多国家引起急慢性肝炎的常见原因。每年新出现的戊肝(Hepatitis E,HE)感染人群高达两千万,其中大部分的HE感染者不经任何治疗能够自愈。HE患者的临床症状各不相同,有些患者可无任何不适,有些患者可能会有急性肝衰竭的表现,更有少数患者会发展成为慢性HE。有研究报道,在免疫系统受到抑制的HE患者中,如接受过器官移植或者感染过HIV的患者,HEV可以引起HE慢性化。HEV包含包括8种基因型:基因1型和2型只感染人类;基因3型和4型常感染家猪或野猪等动物,易导致人畜共患病;基因5型和6型仅见于野猪中;基因7型和8型已在骆驼中检出。HEV是一种单股正链RNA病毒,其基因长度为7.2kb。HEV包括三种开放阅读框(Open Reading Frames,ORFs),ORF1编码一种含有RNA聚合酶的非结构蛋白。ORF2编码一种长度为660氨基酸的结构蛋白,这种结构蛋白是HEV衣壳的主要组成成分。ORF3编码一种长度为113 114氨基酸的磷酸化蛋白,这种磷酸化蛋白能够与多种蛋白相互作用引起强烈的免疫反应。ORF3蛋白的氨基端包含D1和D2疏水结构域,其羧基端含有P1和P2这两种富含脯氨酸的结构域。固有免疫(Innate immune)是机体抵御病毒侵袭的第一道防线,其对病原体的识别主要依赖模式识别受体(Pattern recognition receptors,PRRs)。PRRs中能够识别RNA病毒的主要是Toll样受体(Toll like receptor,TLRs)和维甲酸诱导基因-Ⅰ(Retinoic acid induced geneⅠ,RIG-Ⅰ)样受体(RIG-I like receptors,RLRs)。病毒感染时,宿主细胞可通过内体膜上的TLRs感知被内化的病毒,而RLRs则主要感知进入细胞浆内的病毒。TLR信号转导通路分为人髓样分化因子88(Myeloid differentiation factor 88,MyD88)依赖通路和非MyD88依赖通路。MyD88可以影响TLR1,TLR2,TLR5,TLR6,TLR7,TLR8和TLR9的信号传导,而TLR3通路的信号传导则被β干扰素TIR结构域衔接蛋白(Toll-interleukin 1 receptor homology-domain-containing adapter-inducing interferon-β,TRIF)调节。RLR家族包括RIG-Ⅰ,黑色素瘤分化相关基因5(Melanoma Differentiation-Associated protein 5,MDA5)和生理学实验室蛋白2(laboratory of genetics and physiology-2,LGP-2)。激活TLR或者RLR通路都能够调控NF-κB和干扰素(IFN)信号通路。这两种信号通路的激活能够诱导许多细胞因子和炎症因子的表达,从而启动固有免疫反应达到抑制病毒感染的效果。NF-κB信号通路的活化是许多病毒感染机体的一种标志。NF-κB信号通路活化后,可激活多种细胞因子和趋化因子(如TNF-α,IL-6),这些激活的细胞因子和趋化因子可以引起NF-κB通路进一步激活,反过来促进这些细胞因子和趋化因子产生、释放增多,使得最初的炎症信号进一步放大。许多病毒感染宿主期间,NF-κB信号通路的活化被认为是宿主对病原体的一种保护应答。病毒感染机体引起固有免疫激活后,宿主体内的许多调节细胞因子、趋化因子以及产生炎症介质和凋亡抑制因子的酶等多种重要成分受到影响,而研究表明NF-κB信号通路的激活和编码这些分子的基因转录均密切相关。同时有研究报道病毒在感染机体后,为了赢得复制和增加子代病毒产量的时间,通过激活NF-κB信号通路调控多种相关因子抑制凋亡和延长宿主细胞生存,是病毒为了自身生存进化出来的一种自我保护机制。本课题组前期研究发现,1型HEV ORF3对TNFα及TLR3介导的NF-κB信号通路均发挥抑制作用,而尚无3型HEV ORF3对NF-κB信号通路调控研究的报道。本研究首次发现3型HEV ORF3蛋白能够增加Poly(I:C)诱导的P65活性激活NF-κB信号通路。并且HEV ORF3的P2结构域对P65的激活起关键作用。HEV ORF3蛋白是通过TLR3-TRIF通路激活P65通路。HEV ORF3通过调节TLR3转录水平和延长TLR3半衰期增加TLR3的表达。同样的HEV ORF3通过调节TRIF转录水平及延长TRIF半衰期增加TRIF的表达。本研究阐明3型HEV ORF3对NF-κB信号通路调控的作用和机制,拓展了我们对HE致病机制的认识,为临床防治HE提供新思路和新的作用靶点。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R512.6
【图文】：

图 1 HEV 感染人体发病进程[12]在 HEV 流行区域， ET-NANBH 的暴发流行主要由 HEV 引起，因此对于该区域中出现黄疸症状的肝炎病人，应将 HEV 相关检查作为常规检查。在急性 HEV 病例出现较少的国家，如欧洲和美国等发达国家，如果出现黄疸症状、ALT 水平升高或者近期去过 HEV 流行区域也应考虑 HEV 感染的可能，并及时行 HEV 实验室检测明确是否是 HEV 感染；而如果出现上述症状而无旅行史的病人，需要首先排除常见的肝炎和胆汁郁积的病因引起，如果排除了以上疾病此时应考虑 HEV 感染的可能并及时行相关实验室检查。1.3 戊型肝炎病毒的结构构成1.3.1 戊型肝炎病毒粒子HEV 是一种无包膜的单股正链 RNA 病毒。Bradley 等[14]通过免疫电镜首次观察到 HEV 为球形病毒颗粒，大小约 27-34nm，其表面有许多类似于杯状病毒的突起和缺刻结构；病毒颗粒有有实心和空心两种，前者占天然 HEV 病毒颗粒的 2/3，后者推

图 2 HEV 天然病毒颗粒的免疫电镜观察结果[14]毒的基因组成等[16]首次报道了HEV是一个全长约7.2Kb的单股正7G 帽子结构， 3’端为长度为 65-74 nt 的多聚腺苷酸（常见的基因组外，还包括另外两个大小分别为 2.0 Kn，这两个亚基因组 mRNA 都是由基因组外的互补链产基因组的 3’端。HEV 基因组包含三个开放阅读框（，分别是 ORF1，ORF2，ORF3，其中 ORF1 大小约为 RNA 聚合酶的非结构蛋白；ORF2 大小约为 5147-712，该结构蛋白是病毒衣壳的主要组成成分，是 HEV 的同病毒株间存在一定差异，一般在 342-369 nt，编码 1年来对 ORF3 的研究日益增多，尽管其具体的生物学功

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本文编号：2724844