HIV-1 Tat蛋白損傷視網膜色素上皮細胞的microRNA組學研究

《HIV-1 Tat蛋白損傷視網膜色素上皮細胞的microRNA組學研究》是依託西安交通大學，由柏凌擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：HIV-1 Tat蛋白損傷視網膜色素上皮細胞的microRNA組學研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：柏凌
• 依託單位：西安交通大學

中文摘要

愛滋病目前已成為嚴重威脅人類健康和社會穩定發展的重要感染性疾病之一，成年患者中有50%～75%會出現嚴重的眼科併發症，但發生機制不清。HIV-1 Tat是HIV-1基因組編碼的關鍵性調控蛋白，能夠直接或間接導致了各種AIDS的併發症，申請者前期研究發現HIV-1 Tat蛋白可以誘導RPE凋亡，破壞RPE屏障功能，但具體分子機制尚需進一步研究。微小RNA（miRNA）在轉錄後水平調控基因表達，影響生物體的生理和病理變化。因此本課題擬建立HIV-1 Tat損傷RPE細胞的miRNA表達譜，篩選影響HIV-1 Tat損傷作用的RPE特異性miRNA，用生物信息學預測和分子生物學驗證相結合的方法，確定其靶基因，並研究RPE特異性miRNA的功能及其作用機制，為從基因調控水平揭示HIV-1侵犯血-視網膜屏障的可能機制，深入研究HIV-1眼部侵犯與相關併發症的發生機理及臨床防治策略提供科學的實驗依據。

結題摘要

HIV-1 Tat是HIV轉錄和複製所必須，具有旁分泌、免疫抑制及內化等多方面的效用，直接或間接導致了各種AIDS的併發症，本課題組前期曾發現HIV-1 Tat蛋白可以誘導視網色素上皮細胞（retinal pigment epithelium，RPE） D407細胞系凋亡，並通過調節緊密連線相關蛋白的表達，破壞細胞屏障，並推測這可能是其侵犯眼部的機制之一。在本研究中我們首先使用另一人RPE細胞系ARPE-19對HIV-1 Tat的RPE細胞毒性作用進行了確認。為進一步明確其具體分子機制，我們使用基於miRBase 16.0資料庫的Exiqon miRCURY LNA™ microRNA晶片檢測了不同濃度（100、200、400nM）HIV-1 Tat蛋白處理後D407細胞 miRNA表達譜的變化。結果顯示在晶片所含的1869種已知的miRNA中，三種濃度分別引起了343、420、378個miRNA的變化。通過聚類分析發現mir-520d、mir-625-3p、mir-146b-3p、mir-31隨HIV-1 Tat 蛋白濃度的升高呈現逐漸降低的趨勢，mir-101、mir-508-5p、mir-1290則逐漸升高，這一趨勢在D407和ARPE-19細胞系中均用qPCR進行了證實。使用TargetScan Human5.2對差異miRNA進行分析發現mir-625-3p與PUMA、 mir-101與GJA1之間可能存在調控關係，相應的luciferase reporter assay也證實了這些調控關係。與單獨Tat處理相比，D407和ARPE-19細胞預先轉染miR-101抑制劑後再行Tat處理，經上皮電阻明顯增加，螢光素鈉滲露明顯減少；預先轉染miR-625類似物後再行Tat處理，細胞凋亡明顯減少。表明miRNA水平變化能夠明顯影響HIV-1 Tat的細胞毒性作用。因此，miRNA作為轉錄後水平的調節因子參與了HIV-1 Tat對RPE的破壞作用，這一發現有望為AIDS相關眼病的治療提供新的思路和靶點。