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自上个世纪八十年代初首例艾滋病病例被发现后,艾滋病在全球范围内迅速蔓延,作为病原体的人免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)至今难以控制。牛免疫缺陷病毒(bovine immunodeficiency virus,BIV)与HIV同属于慢病毒,在基因组和遗传性状上具有高度相似性。BIV感染的个体常伴随着其它病毒的感染,其中一些病毒可以促进BIV的复制和传播,同时BIV导致的免疫系统损伤有利于这些病毒的发病,这种协同现象称为超感染。牛疱疹病毒(bovine herpesvirus,BHV)属于疱疹病毒科疱疹病毒属,是研究最多且威胁最大的BIV超感染病毒。BHV可以在宿主体内长期潜伏性感染,一旦接受某些因素的刺激便可转为裂解性感染,并表现出严重的临床症状。已有证据表明BHV-1所编码的潜伏相关蛋白(latent-related protein,LR)不仅促进病毒进入裂解性感染,而且能够抑制细胞凋亡。本实验室自上世纪九十年代初期,开始探索疱疹病毒-慢病毒超感染过程中,疱疹病毒基因产物对慢病毒复制的影响,以及病毒与宿主细胞的相互关系。本文旨在探索BHv-1 LR对宿主细胞所产生的凋亡抑制效应的机制及其对超感染病毒BIV复制的影响,通过安全的BIV/BHV超感染模型为HIV/HSV超感染机制提供理论支持,亦有助于AIDS治疗方法的研制。
首先,成功从BHV-1基因组中克隆LR基因,并构建了稳定表达LR的哺乳动物细胞系。接着,对LR蛋白对宿主细胞的抑制凋亡效应及机制进行了研究。通过检测凋亡因子Caspase-3活性,发现LR抑制凋亡诱导剂(山梨醇)所引起的细胞凋亡。为了探索LR抑制凋亡的机制,从转录和表达水平检测了LR对凋亡相关通路的影响:首先用萤火虫荧光素酶报告实验发现LR蛋白可以激活Bcl-2的启动子和NF-κB应答元件,而不能激活AP-1应答元件;进一步发现LR可以上调Bcl-2蛋白表达水平,表明LR是借助凋亡抑制蛋白Bcl-2和NF-κB信号通路抑制细胞凋亡。最后,研究了LR对BHV的超感染病毒BIV的作用。发现LR可以缓解BIV Tat引发的凋亡,从而为BIV感染创造良好的细胞环境。进一步利用BIV指示细胞系检测发现LR抑制BIV的复制。本研究首次发现LR不仅可以缓解超感染病毒BIV感染引发的细胞凋亡,而且是BIV急性感染的负调控因子,在维持宿主生存与超感染病毒持续复制的平衡中起到重要作用。本研究也丰富了BHV-1 LR抑制细胞凋亡的机制,初步阐明了LR蛋白对超感染病毒BIV的作用,为免疫缺陷病毒治疗提供理论依据。