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先天性免疫在机体免疫系统中占有重要地位,也是机体抵抗病毒侵染的第一道防线。细胞通过TLR,RLR和NLR等分布在细胞膜和胞质中的受体识别病毒核酸或蛋白,进一步激活下游信号通路并通过IRF,NF-κB,MyD88等转录因子上调干扰素和干扰素诱导蛋白的表达。分泌的一型干扰素可通过自分泌和旁分泌途径进一步激活ISGs的表达,使细胞和机体处于一种抗病毒状态。ISGs在抗病毒反应中占有核心地位,多种ISGs具有不同的抗病毒作用。作为两种主要侵害婴幼儿的病毒,肠道病毒71型(EV71)和呼吸道合胞病毒(RSV)可分布引起婴幼儿手足口病和上呼吸道及肺部感染。急性EV71感染还可引起严重的脑膜脑炎,甚至死亡。RSV感染在免疫低下人群和老年人中也能引起严重的病毒血症和死亡。目前这两种病毒病尚没有有效的疫苗和特异性药物可供使用。 本研究发现EV71和RSV感染细胞时对一型干扰素具有不同的反应。利用干扰素通路特异性基因芯片研究发现,EV71感染对干扰素通路具有一定的抑制作用,包括一型干扰素的产生和ISGs的激活。而RSV感染则没有抑制作用,会导致干扰素和ISGs表达的上调。两种病毒感染过程引起多种ISGs的表达的变化,本研究选择干扰素诱导膜(IFITM)蛋白家族进行后续研究,这一类蛋白家族具有广谱的抗病毒作用。利用荧光定量PCR和流式细胞术检测发现在过表达情况下IFITM蛋白对EV71和RSV具有明显的抑制作用。进一步通过感染实验发现IFITM蛋白主要在EV71复制过程中发挥作用,而在RSV的侵入和复制过程中均发挥抑制作用。敲低内源性IFITM蛋白表达,EV71和RSV的复制明显增加。泛素化修饰IFITM3蛋白对其抑制EV71具有负调控作用,而对RSV的抑制作用则没有影响。为了进一步研究IFITM蛋白抗病毒机理,我们使用基于反向转染法的基因芯片,在过表达IFITM蛋白情况下观察其对细胞内45条主要信号通路的影响。结果发现IFITM蛋白对细胞内多条信号通路具有不同程度的上调作用,主要包括热休克蛋白通路(Heat ShockProteins,HSPs),孕酮受体通路(progesterone receptor,PR),转化生长因子通路(transforming growthfactor-beta,TGF-β)和干扰素调节(Interferon regulation)通路。我们集中在IFITM3对干扰素调节通路上的研究发现,IFITM3表达能够上调IRF1的表达。此外,IFITM3的表达也能够激活多种ISG的表达。过表达IRF1对EV71和RSV也具有明显的抑制作用,利用siRNA敲低内源性IRF1表达情况下IFITM3抗病毒作用明显减弱,对ISG是激活作用也部分丧失。进一步研究发现IFITM3蛋白对RLR通路也有明显的正调控作用,IFITM3的表达能够激活IFN-β,NF-κB和TNF的表达。IFITM3蛋白能够与RLR通路中关键蛋白RIG-(I)和MAVS相互作用。利用NF-κB特异性的抑制剂发现NF-κB激活能够对IFITM3蛋白产生的IFN-β和TNF的激活产生负调控作用。