天然免疫基因的新功能鉴定以及基因间协同作用的机制研究

发布时间：2020-04-01 17:40

【摘要】：研究背景:天然免疫反应的不足或过强,均会导致机体引发严重疾病。例如,模式识别受体(PRRs)通路的交叉调节一定程度保障了机体能够准确有效的识别和应对外源和自身的危险信号,但是在某些条件下,不适当的PRRs的激活或缺失会造成机体严重的炎症疾病和自身免疫疾病,如Toll样受体(TLR)和维甲酸诱导基因I样受体(RLR)介导的通路失调会引起肠炎和心肌炎的发生,黑色素瘤分化相关基因5(MDA5)功能性突变能够促进系统性红斑狼疮的发生。而维持适度的天然免疫反应,机体需要受到包括表观遗传修饰,转录后调节,以及代谢调节在内的多因子的精准协同调控。目的:为使机体能够在避免自身免疫性疾病的同时迅速有效地清除入侵病原体,我们需要着力研究并努力解决以下两个重要科学问题。1.寻找并鉴定新的天然免疫关键调控基因;2.揭示天然免疫网络协同调控的作用机制。以期通过以上研究,加深大家对精细而复杂的免疫反应网络的认识并提供抗感染及免疫疾病治疗药物研发的新靶点和科学依据。方法:1.运用si RNA干扰技术瞬时敲减蛋白表达,构建基因表达实时效应检测模型。2.运用crispr/cas9敲除技术,敲除具体基因并构建具有稳定表型的细胞系。3.采用q PCR和WB等方法来检测特定蛋白瞬时敲减和稳定敲除后的细胞天然免疫相关基因表达网络的变化,筛选出新的免疫调控因子并阐明其功能。4.以单纯疱疹病毒HSV-1感染为模型进一步验证筛选出的天然免疫调控因子的功能。结果:1.PUM1敲减能显著抑制单纯疱疹病毒(HSV-1)的复制。2.细胞内源PUM1能介导自身天然免疫相关基因表达的抑制。3.PUM1敲减能诱导天然免疫相关基因表达,其表达呈现两种不同时序表达特点,且LGP为关键调控蛋白。4.PUM1敲减对HSV-1复制的抑制依赖于干扰素β的产生。5.PUM2的敲减既不影响天然免疫相关基因表达也不影响HSV-1的复制。6.LGP2,HDAC4或PML基因的单个敲除能上调部分交叉重叠天然免疫相关基因的表达,同时它们的敲除均能抑制HSV-1的复制。7.IRF3,STING,LSD1,MDA5或HDAC1基因的单个敲除能下调部分交叉重叠天然免疫相关基因的内源表达,但不影响HSV-1的复制。8.PUM1和IFI16敲除对天然免疫相关基因的表达和HSV-1复制均没有影响。9.基因敲除细胞间交叉重叠天然免疫相关基因表达的调控呈现出部分依赖IRF3蛋白功能的特点。10.PUM1的瞬时敲减和稳定敲除影响细胞不同基因网络表达,并呈现不同的细胞表型。结论:1.PUM1蛋白具有负向调控天然免疫相关基因表达的新功能,其调控通路依赖于对LGP2蛋白的抑制作用。2.天然免疫网络中不同基因的敲除能造成相同效应因子的表达改变。3.天然免疫基因的功能受到的是整个免疫调节网络的协同调控,其对细胞表型的影响不能仅归结于该基因本身,而应取决于下游效应因子变化的总和。4.si RNA瞬时敲减能作为细胞内源基因效应表达的实时检测模型。5.不同于si RNA敲减的瞬时效应,基因敲除通过细胞基因组或表观遗传修饰的改变来诱导不同基因网络的表达进而赋予细胞代偿性的稳定表型。
【图文】：

图 3.1. PUM1 在病毒感染后细胞的表达和定位情况Fig 3.1.Accumulation and cellular localization of PUM1 in HEp-2 cells infected with HSV-1HEp-2 cells grown on four-well slides were mock infected or exposed to10 pfu HSV-1 per cell. At3 h，6 h, or 12 h after infection, the cells were fixed and reacted with antibody to PUM1(green)and ICP8(red). (magnification:63x).

图 3.1. PUM1 在病毒感染后细胞的表达和定位情况Fig 3.1.Accumulation and cellular localization of PUM1 in HEp-2 cells infected with HSV-1HEp-2 cells grown on four-well slides were mock infected or exposed to10 pfu HSV-1 per cell. At3 h，6 h, or 12 h after infection, the cells were fixed and reacted with antibody to PUM1(green)and ICP8(red). (magnification:63x).
【学位授予单位】：广州医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R392

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本文编号：2610760