血凝性腦脊髓炎病毒致腦損傷相關microRNA的鑑定與功能分析

《血凝性腦脊髓炎病毒致腦損傷相關microRNA的鑑定與功能分析》是依託吉林大學，由高豐擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：血凝性腦脊髓炎病毒致腦損傷相關microRNA的鑑定與功能分析
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：高豐
• 依託單位：吉林大學

項目摘要

豬血凝性腦脊髓炎病毒（PHEV）主要侵害中樞神經系統，所引起的腦組織損傷是導致感染宿主急性死亡的重要原因。對一些病毒性神經系統疾病的研究發現，病毒侵染會引起宿主細胞microRNA(miRNA)表達出現上調或下調，從而證實宿主miRNA表達譜的變化與病毒侵染存在密切關係。是否有宿主miRNA通過調控宿主基因的表達而參與PHEV的感染和致病過程，尚有待於研究。本項目在前期建立PHEV穩定感染小鼠模型基礎上，利用miRNA晶片對PHEV感染前後小鼠大腦皮質miRNA表達譜進行研究，篩選差異表達顯著的miRNA，在生物信息學分析基礎上，鑑定與PHEV致病相關的miRNA及其靶基因；套用基因沉默和過表達等技術從體內外兩個角度進一步對目標miRNA進行鑑定和功能分析。該項研究不僅有助於闡明PHEV感染致病過程中由宿主miRNA介導的調控機制，而且將為深入解析PHEV的分子致病機制提供重要理論依據。

結題摘要

本研究主要探究PHEV感染過程中是否有宿主miRNA通過調控宿主基因的表達而參與PHEV的感染和致病過程。在建立PHEV穩定感染小鼠模型基礎上，利用基因晶片技術對PHEV感染前後小鼠大腦皮質miRNA表達譜和mRNA表達譜進行檢測，篩選得到差異miRNAs和差異基因並對其驗證。套用生物信息學方法建立差異基因和差異miRNA的調控網路，在調控網路中發現mmu-let-7b、miR-142-5p和miR-21a-5p在病毒致病過程中起著重要的調控作用。其中，mmu-let-7b通過調控已知靶基因Pro-Caspase-3在PHEV誘導神經凋亡過程中起重要作用。利用生物信息學軟體分析目的miRNA分子的潛在靶基因，選擇與病毒感染、神經功能紊亂等相關信號通路的調控相關性較大的基因Ulk1（Unc-51-like kinase 1）和Caskin1（CASK interacting protein 1），分別作為miR-142-5p和miR-21a-5p的候選靶基因。經雙螢光素酶報告基因系統、western blotting、real-time PCR等方法驗證,確定UIK1和Caskin1分別為miR-142-5p和miR-21a-5p的靶基因。在小鼠原代神經元及小鼠神經瘤母細胞(N2a細胞)中分別過表達或抑制miR-142-5p或Ulk1表達的研究證實,在PHEV致神經損傷過程中,miR-142-5p通過抑制UIk1的表達進而抑制神經元軸突的延伸，干擾病毒的複製。在N2a細胞上分別有效的過表達或者抑制miR-21a-5p或Caskin1的表達後接種病毒，發現其可促進病毒的複製。在BALB/c小鼠腦內注射一定量的miR-142-5p antagomirs或miR-21a-5p antagomirs後，滴鼻接種PHEV，發現antagomirs可減緩miRNA對靶基因 mRNA的抑制，小鼠腦組織中PHEV感染量也有所降低，且感染小鼠發病延遲且存亡率明顯增高。本研究不僅有助於闡明PHEV感染致病過程中由宿主miRNA介導的調控機制，而且為深入解析PHEV的分子致病機制提供重要理論依據。