聚肌胞在JAK2及VEGF-A应答猪瘟病毒侵染中的调节作用研究

发布时间：2020-03-26 01:42

【摘要】：猪瘟是一种在猪身上引发的以高热及弥散性出血为特征的高度烈性传染病,临床病死率高,对养殖业危害很大。本论文通过生物信息学和分子生物学手段,在已获取的巨噬细胞应答猪瘟病毒(CSFV,Classical Swine Feve Virus)不同毒力株侵染的转录组学数据库中,分析获得差异性表达的信号通路相关基因。并建立猪瘟侵染巨噬细胞模型,检测分析JAK信号通路及血管内皮生长因子A(Vascular endothelial growth factor-A,VEGF-A)等特定细胞因子的应答特征。同时开展聚肌胞抑制CSFV复制的验证性研究,并进一步讨论聚肌胞在JAK2及VEGF-A应答CSFV侵染中的调节作用。研究结果为深入理解CSFV感染机理及抗病毒治疗机制提供了基础数据。研究工作取得以下结果:(1)对CSFV石门株、C株感染巨噬细胞及对照组的高通量测序数据进行基于基因趋势表达分析的GO-TREE构建,发现CSFV石门株感染不仅可以影响细胞迁移、细胞生长、细胞增殖和细胞周期阻滞,还可以改变炎症反应、NF-κB调控、凋亡调控等特定细胞因子的活性。其中JAK-STAT通路在GO-TREE分析中被辨明是对CSFV石门株侵染应答的显著性通路。进一步建立CSFV石门株巨噬细胞侵染模型对JAKSTAT家族成员的侵染后应答开展分子生物学检测,定量PCR结果显示JAK2及STAT4在巨噬细胞中侵染CSFV石门株后转录出现显著性抑制。(2)差异基因表达分析结果同时表明VEGF-A在感染CSFV石门株的巨噬细胞中高表达。进一步开展分子生物学验证,实时荧光定量PCR(Quantitative Real Time PCR,qPCR)、Western blot以及激光共聚焦分析结果显示CSFV石门株侵染巨噬细胞后,VEGF-A的转录及蛋白表达水平出现了显著性上调。(3)对不同浓度聚肌胞及不同时间点处理CSFV石门株侵染的巨噬细胞开展定量PCR检测分析,结果显示聚肌胞对CSFV石门株在巨噬细胞中的复制具有显著性抑制作用,免疫荧光检测进一步支持了这一结论。GO-TREE分析提示JAK-STAT可能作为聚肌胞的抗病毒靶点,qPCR分析结果显示,聚肌胞可拮抗CSFV石门株在巨噬细胞中诱导的JAK2以及STAT4抑制,提示聚肌胞可能通过激活JAK-STAT通路来发挥抗病毒作用。同时研究结果显示,聚肌胞可抑制CSFV石门株诱导的巨噬细胞VEGF-A的上调表达,提示聚肌胞可能通过抑制病毒复制来缓解CSFV引发的炎性反应。
【图文】：

生物信息,分析流程

图 2.1 生物信息分析流程图势分析石门株、CSFV C 株和对照组的巨噬细胞两两比较进行Falsediscoveryrate，FDR）作为阈值。基因表达的显著性ratio 的绝对值≥1 共同决定。显著识别出 CSFV 石门株和下调的基因[57]。O pathway 分析和功能富集分析、可视化和集成发现平台（Database for Annotation，Voveryplatform，DAVID，https://david.ncifcrf.gov/）数据库中和下调基因，研究基因功能和通路。利用京都基因与基lopediaofGenesandGenomes，KEGG），，在 CSFV 石门株集的代谢途径或信号转导途径。利用基因本体（Gene O

高通量,趋势分析,聚类,测序

图 2.2 高通量测序的聚类趋势分析2.3.3 GO 富集分析为了探讨 CSFV 石门株感染相关基因表达变化的可能后果，基于 GO 功能对图 2.2 中趋势 3、4、5、6 的基因进行了 GO 富集分析（图 2.3B)。CSF染引起巨噬细胞基因在一系列生物学过程、分子功能和细胞成分的变化中动。CSFV 石门株感染不仅可以影响细胞迁移、细胞生长、细胞增殖和细，还可以改变炎症反应、NF-kappaB 调控、凋亡调控、局灶性粘附和整合特定因子的活性。之前的研究表明，CSFV 石门株感染可导致细胞周期停促使其破坏宿主细胞的先天免疫反应，在宿主细胞中增殖[64]。这些异常活细胞感染 CSFV 石门株后其生理功能受到了显著的影响。CSFV 改变了巨因调控的稳态，巨噬细胞应对不同毒力的病毒感染有不同的响应机制。病主细胞内基因调控的稳态，宿主细胞也积极准备应对不同毒性的病毒感染
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S852.651

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