人鼻病毒(human rhinovirus, HRV)属于小RNA病毒科(Picornoviridae)肠道病毒属(Enterovirus),是最常见的引起人类感染的病毒之一,给人们带来了沉重的健康和经济负担。鼻病毒是造成呼吸道感染的主要病原体,超过50%的上呼吸道感染由鼻病毒引起。鼻病毒还可导致支气管炎、肺炎等呼吸道感染疾病,加重慢性阻塞性气管疾病、哮喘以及肺纤维化。鼻病毒分为A组、B组和C组,其中C组鼻病毒是2006年利用分子诊断技术新发现的一组鼻病毒,占鼻病毒感染的30%到50%。研究显示C组鼻病毒可能比A组、B组鼻病毒致病性更强。C组鼻病毒在肺炎或急性哮鸣的儿童中检出率更高,与哮喘发作关系密切。由于C组鼻病毒不能用常规的细胞培养增殖,关于C组鼻病毒的分子致病机制尚不清楚。天然免疫系统是宿主抵抗病原体入侵的第一道防线。宿主细胞识别病毒感染,激发天然免疫反应,引起一系列的信号传导,最终激活干扰素(interferon, IFN)和细胞因子的产生,进行抗病毒反应。鼻病毒感染引起的天然免疫反应可能在鼻病毒诱导的哮喘发作的过程中起到重要的作用。干扰素反应影响HRV感染引起疾病的严重程度。IFNs表达量尤其是IFN-β和IFN-λ的表达量与鼻病毒诱发哮喘的严重程度有关。许多病毒为了复制和扩散,形成了降低干扰素产生的机制以逃避天然免疫反应。文献报道A组鼻病毒HRV1α感染导致信号转导分子MAVS (mitochondrial antiviral signaling)的切割以逃逸天然免疫反应。但是鼻病毒尤其是C组鼻病毒干扰IFNs的具体机制还不清楚。为了探讨C组鼻病毒和天然免疫的关系,揭示C组鼻病毒与宿主细胞如何相互作用以拮抗天然免疫,我们以LZ651作为C组鼻病毒的模式病毒,并基于C组鼻病毒可以拮抗干扰素的科学假设,设计了一系列实验来验证和探讨C组鼻病毒蛋白对I型和III型干扰素产生的抑制及其相互作用的分子机制。本研究的主要方法和结果如下：1.利用荧光素酶双报告基因系统,检测了LZ651各蛋白(VP0、VP4、VP2、 VP3、VP1、2A、2BC、2B、2C、3AB.3ABC、3A、3B、3C、3CD和3D)对IFN-β和IFN-λ启动子活性的影响。结果显示LZ651-3C蛋白对IFN-β和IFN-λ1启动子的激活都有具明显的抑制作用。2.为了验证3C蛋白对IFNs产生的干扰作用,检测了3C蛋白对干扰素调节因子(interferon regulatory factor3, IRF3)的影响。结果显示,LZ651-3C蛋白抑制IRF3二聚体形成和入核。说明3C蛋白在IRF3活化的上游即有对干扰素产生的拮抗作用。进一步实验表明,3C蛋白对诱导IFN产生的RIG-I(retinoic acid-inducible gene I), MDA5(melanoma-associated differentiation gene5)和TLR3(toll-like receptors3)三条信号通路都有抑制作用,并且可以抑制IRF3-5D对IFNs的激活。3.为了探寻LZ6513C蛋白抑制IFN产生的活性位点,构建了3C蛋白突变体(H40D、147A、C147S、N165D和E71A),并检测了这些突变体对I型IFN启动子活性的抑制作用。结果显示,LZ6513C蛋白的酶切活性对抑制IFNs的产生是必需的,His-40是3C蛋白抑制IFNs产生的关键位点。4.为了寻找LZ6513C蛋白拮抗天然免疫的靶蛋白,检测了3C蛋白对一些关键信号转导分子表达的影响。初步结果显示,3C蛋白影响信号通路转导分子MDA5、RIG-I、TRIF (TIR domain-containing adaptor inducing IFN-β)和MAVS的表达。5.利用免疫共沉淀方法,发现LZ6513C蛋白和TRIF蛋白有直接的相互作用,可以切割TRIF蛋白。但LZ6513C蛋白切割TRIF的位点与EV713C蛋白对TRIF的切割位点不同。6.表达HRVIB(A组鼻病毒)和HRV6(B组鼻病毒)的3C蛋白,与LZ6513C蛋白比较其对IFNs信号通路的影响。初步结果显示,LZ6513C比HRVIB3C和HRV63C对IFNs信号通路的抑制更强。综上所述,我们以C组鼻病毒LZ651为研究对象,研究发现了LZ6513C蛋白影响信号通路分子MDA5、RIG-I、MAVS和TRIF蛋白的表达,干扰了IFNs产生的信号通路,这为阐明C组鼻病毒的免疫逃逸机制,揭示其致病机理提供了理论基础。