Dead-box RNA解旋酶DDX25和DDX3X在登革病毒感染中的作用

作     者：李广豪 

作者单位：苏州大学 

学位级别：硕士

导师姓名：戴建锋

授予年度：2015年

学科分类：1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 100705[医学-微生物与生化药学] 1001[医学-基础医学(可授医学、理学学位)] 100103[医学-病原生物学] 10[医学] 

主      题：登革病毒 DDX25 DDX3X IFN-β 

摘      要：登革病毒是当今世界分布最广泛的一种虫媒病毒,为单股正链RNA病毒,主要由埃及伊蚊和白纹伊蚊传播。人类、灵长类动物和蚊虫是登革病毒的天然宿主。人体被登革病毒感染后表现的症状不同,严重的会引发登革出血热和登革休克综合症甚至死亡。据统计,每年大约新增数百万登革病毒感染。由于登革病毒感染的机制仍不明确,各血清型之间抗原性存在交叉、存在抗体依赖的增强作用等,至今仍无安全有效的疫苗可用。含Dead-box结构域的RNA解旋酶DDX家族属于剪接因子2解旋酶超家族的一类,参与了RNA代谢的多种过程。此外,一些Dead-box RNA解旋酶被报道能够参与抗病毒免疫反应。在本研究中,我们采取了RNAi文库筛选的方法,研究40多个Dead-box家族成员在登革病毒感染过程中的作用。我们筛选出DDX3X和DDX25作为研究对象,RNAi结果显示,干扰DDX3X能够促进登革病毒复制,而沉默DDX25能抑制登革病毒复制。为了进一步研究DDX3X的抗病毒作用,我们在HEK293T细胞中过表达DDX3X,进行登革病毒感染实验。结果显示,登革病毒的复制水平显著降低。RNAi和过表达的结果说明DDX3X具有抗登革病毒的功能。进一步研究发现,在登革病毒感染早期,干扰DDX3X,IFN-β的表达水平降低;在登革病毒感染的条件下,过表达DDX3X后,IFN-β的表达水平显著升高。而且DDX3X促进了登革病毒诱导的IRF3的转录活性及磷酸化和二聚化。同时,我们发现DDX3X既促进了RIG-I诱导的NFκB的转录活性,也促进了登革病毒诱导的NFκB的启动子活性。因此,我们得出结论,DDX3X在登革病毒感染的早期通过IRF3和NFκB两条支路促进了IFN-β的产生,抑制了登革病毒的复制。不同于之前的文献报道——DDX25是组织特异性表达的,我们发现DDX25在人体多种组织及细胞系中均表达,而且在细胞质和细胞核中均有分布。上皮细胞感染登革病毒后DDX25的表达量显著升高。沉默DDX25能抑制登革病毒复制,而过表达DDX25,登革病毒的复制水平显著升高。这些结果表明DDX25能够促进病毒复制。而对于具体机制的研究发现,在HEK293T细胞中,干扰DDX25后,IFN-β的表达水平显著升高;过表达DDX25后,IFN-β的表达水平显著降低。DDX25还能抑制Se V,VSV和poly I:C诱导的IFN-β的转录。在IFN-β信号通路中,DDX25抑制由RIG-I,MDA5,MAVS,TBK1,IRF3过表达所诱导的IFN-β的启动子转录活性,与此同时,DDX25也抑制了RIG-I,IKKα和p65亚基过表达所诱导的NFκB的转录活性。因此,我们得出结论,DDX25通过IRF3和NFκB两条支路抑制了IFN-β的产生,促进了登革病毒的复制。本研究首次证实了DDX3X的抗登革病毒功能;同时,也首次发现DDX25能够抑制IFN-β信号通路,进一步丰富了Dead-box家族成员在抗病毒天然免疫中所起到的作用,为抗病毒药物的研究提供了新的靶点。