乙型脑炎病毒(Japanese encephalitis virus,JEV)是一种虫媒性人兽共患病病原。该病毒可靶向中枢神经系统,引起乙型脑炎(Japanese encephalitis,JE),严重危害人畜健康。引起中枢神经系统“炎症风暴”是JEV致病的主要因素,但其分子机制仍有待研究。p-21活化激酶(p21-activated kinase,简称PAK)是一种富含丝氨酸/苏氨酸的蛋白激酶,可作为小G蛋白Cdc42、Rac1下游重要的效应分子,在细胞信号转导、基因转录以及细胞凋亡方面发挥重要作用。ERK是PAK4的下游介质,PAK4可以通过介导ERK磷酸化从而激活下游NF-κB信号通路,提示PAK4可能是一种与炎症反应相关的蛋白。本研究以神经胶质细胞中PAK4蛋白为研究对象,探索其在JEV诱导炎症反应中作用机制。具体内容如下:1.JEV感染对PAK4表达及磷酸化修饰的影响在感染JEV的人胶质细胞系U251中,通过western-blot方法,检测PAK4蛋白以及磷酸化修饰的水平。发现,JEV感染可以上调PAK4蛋白磷酸化修饰,但对PAK4蛋白表达水平没有明显的调控作用。2.PAK4对JEV介导炎症反应的影响在U251细胞中,利用siRNA抑制PAK4表达,发现PAK4抑制表达后,JEV介导的炎症因子的表达显著下降,说明PAK4对JEV介导的炎症反应具有正向调控作用。3.PAK4调控JEV介导炎症反应的分子机制在U251细胞中抑制PAK4表达后接种JEV,发现抑制PAK4表达能够显著下调JEV介导的ERK磷酸化水平;同时我们也检测了MAPK家族中的另一成员P38MAPK,发现抑制PAK4表达后JEV介导的P38MAPK磷酸化同样显著下调;进一步检测PAK4对JEV介导的NF-κB和AP-1转录活性的调控,发现PAK4 siRNA能够显著抑制JEV介导的NF-κB入核以及AP-1的磷酸化。以上结果表明,PAK4可以通过激活ERK和P38MAPK及下游NF-κB和AP-1信号通路促进JEV介导的炎症反应。本研究首次发现了JEV感染可以上调人胶质细系U251中PAK4的磷酸化修饰水平,并且PAK4可以通过激活MAPK—NF-κB/AP-1信号通路促进JEV介导的炎症因子表达。该发现为阐明JEV诱导神经炎症反应的分子机制提供了新的科学依据,也为发掘乙型脑炎治疗新靶标提供了重要线索。