流行性乙型腦炎病毒感染相關宿主miRNA的鑑定與功能分析

《流行性乙型腦炎病毒感染相關宿主miRNA的鑑定與功能分析》是依託鄭州大學，由樊劍鳴擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：流行性乙型腦炎病毒感染相關宿主miRNA的鑑定與功能分析
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：樊劍鳴
• 依託單位：鄭州大學

項目摘要

宿主和病毒在miRNA調控水平上存在著複雜的相互作用。前期工作基於基因晶片技術分別研究了乙型腦炎病毒感染鼠腦和原代神經元的mRNA和miRNA表達譜，提示乙型腦炎病毒與宿主在miRNA水平上存在互作。本研究擬以miRNA表達譜遴選出的miRNA為研究對象，以乙型腦炎病毒致神經功能異常為主要研究目標，通過生物信息學數據分析、miRNA和mRNA反向表達的規律和實驗驗證等分辨出功能性miRNA調控靶基因的靶向關係，獲得乙型腦炎病毒感染致病相關miRNA分子；套用過表達和基因沉默等技術在離體和在體水平上確證目的miRNA→靶基因靶向關係與病毒感染及致神經功能異常之間的內在關聯，最終揭示病毒→細胞信號通路→轉錄因子→目的miRNA→靶基因下游通路等→病毒感染表型或致神經功能異常表型的機制。研究成果不僅可為揭示乙型腦炎病毒致病機制積累學術基礎，也可為乙型腦炎病毒臨床治療的突破提供些許提示。

結題摘要

流行性乙型腦炎是一種人畜共患的急性的中樞神經系統傳染病，蚊為其主要傳播媒介，感染後患者體內的病毒可通過血腦屏障進入腦內增殖，引起腦膜及腦組織發炎。miRNA可參與生命過程中的一系列重要進程，是一種新的基因表達調控網路。無論對於病毒或宿主細胞而言，miRNA都是一類快速有效的分子開關。 採用基因晶片技術確認了發現的miRNA的表達，並篩選出接種病毒後有表達差異的miRNA分子，有18個miRNA分子分子上調錶達，8個miRNA分子下調錶達。採用miRNA表達載體瞬時轉染宿主神經細胞作為篩選模型對miRNA表達載體庫進行了篩選，共獲得了5條與JEV複製相關的miRNA分子。對瞬時轉染後細胞的E基因和蛋白檢測表明miR-146a，miR-223，miR-142a分子轉染後細胞E蛋白水平升高；miR-124a ，miR-301a ，分子轉染後細胞E蛋白水平下降。 通過生物信息學方法對上述5個miRNA的宿主靶基因進行了預測，結果包含數個參與細胞轉錄調控及重要信號通路的基因，其中已有研究表明STAT3，TGF-β2，Nos2等是JEV複製所必需的細胞調控因子。 轉染了miR-146a 與STAT1 及Nos2 3’-UTR 載體的實驗組同對照組相比，luciferase 活性分別下降約50%，40%；轉染了miR-142與TGF-β2 3’-UTR 載體的實驗組同對照組相比，luciferase 活性分別下降約54%；轉染了miR-124a 與STAT3 3’-UTR載體的實驗組同對照組相比，luciferase 活性下降約60%。以上結果表明預測得到的這幾個靶基因能夠與各自相應的miRNA 分子產生相互作用。通過細胞瞬時轉染驗證了合成miR-124分子（miR-124 mimics）對病毒JEV具有抑制作用，miR-124抑制劑（miR-124 inhibitor）則對JEV複製具有促進作用，證明了篩選結果的正確；採用miRNA分子靶基因預測軟體（TargetScan）對Caveolin-1，APP基因序列中miR-124可能的靶位點進行了預測，結果顯示Caveolin-1，APP3’-UTR含有2個miR-124可能的靶標。miR-124可以與Caveolin-1，APP 3’-UTR中2個靶位點產生作用；通過Caveolin-1，APP特異性siRNA驗證了抑制C