LGP2在丙型肝炎病毒感染诱导的干扰素应答中功能及机制研究

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丙型肝炎病毒(HCV)感染会导致肝炎、肝硬化、肝癌等一系列肝脏疾病,是全球范围内主要公共卫生问题之一。HCV属于黄病毒科、丙型肝炎病毒属,是单链正股RNA病毒。HCV通过细胞表面受体介导的胞吞作用进入细胞后,脱衣壳释放出基因组RNA被宿主表达的病原模式识别受体(PRR)所识别,继而激发细胞内固有免疫反应以抑制病毒复制。RIG-Ⅰ样受体(RLR)包括RIG-Ⅰ、MDA5和LGP2,其中MDA5和RIG-Ⅰ负责识别位于细胞胞质内的病毒核酸并与接头蛋白MAVS结合激活下游信号通路。HCV的3UTR通过转染的方法进入细胞后被RIG-Ⅰ识别;自然感染条件下,则是由MDA5主要负责HCV的识别和下游固有免疫应答的诱导激活。LGP2作为RIG-Ⅰ和MDA5的辅助因子,在RIG-Ⅰ和MDA5介导的信号通路中分别起着负调控和正调控的作用。但是LGP2在HCV感染过程中的作用还从未被鉴定过。本文主要针对LGP2在HCV感染诱导的固有免疫反应过程中发挥的作用及相关机制进行研究。  首先,我们利用CRISPR-Cas9基因敲除技术在Huh7-MAVSR细胞系中构建了LGP2基因敲除细胞系。随后我们用HCV感染对照细胞系和基因敲除细胞系,并对HCV感染后不同时间点诱导的Ⅰ型及Ⅲ型干扰素mRNA进行检测。RT-qPCR结果显示,和对照细胞系相比,HCV感染在LGP2基因敲除细胞系中几乎无法诱导Ⅰ型及Ⅲ型干扰素的表达。在LGP2基因敲除细胞中过表达CRISPR-Cas9抵抗型的LGP2可以恢复HCV感染所诱导的Ⅰ型干扰素的表达。这说明LGP2参与对HCV感染诱导宿主干扰素应答的正向调控。在LGP2作用机制研究中,我们发现LGP2在MDA5的上游参与对HCV诱导固有免疫的调控。蛋白质免疫共沉淀和RNA免疫沉淀实验显示HCV感染可以诱导LGP2和MDA5相互作用,而这种相互作用会促进MDA5识别更多的HCV RNA。最后我们发现,在LGP2敲除细胞系中过表达ATP酶活性缺失的LGP2无法像过表达野生型LGP2一样正常恢复HCV感染诱导的Ⅰ型干扰素表达。HCV感染无法诱导ATP酶活性缺失的LGP2和MDA5相互作用,而这种相互作用的缺失又会进一步导致ATP酶活性缺失的LGP2不能帮助MDA5识别HCV RNA。这些结果说明LGP2需要其完整的ATP酶活性来帮助它对HCV诱导的干扰素应答进行正向调控。  本项研究首次揭示了LGP2在HCV感染诱导干扰素应答中的作用,并阐述了其作用机制,为回答HCV如何被肝细胞识别以及宿主如何启动抗病毒干扰素应答提供了新的线索。
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