流感是zui重要的傳染病之一，不僅嚴(yán)重威脅人類健康，而且給畜牧業(yè)生產(chǎn)造成重大損失。然而，流感病毒的致病機(jī)理仍不*清楚。流感病毒感染宿主的過程中，一方面宿主利用自身防御系統(tǒng)抵抗病毒的入侵，另一方面流感病毒采用多種機(jī)制逃避宿主的防御，并劫持宿主的細(xì)胞機(jī)器來完成其復(fù)制過程。近日，*微生物研究所研究員陳吉龍*的研究組在流感病毒與宿主相互作用研究中取得新成果：繼先前發(fā)現(xiàn)長鏈非編碼RNA NRAV在抗病毒天然免疫應(yīng)答中的調(diào)控作用后（Cell Host & Microbe, 2014; 16(5):616-626），該研究組zui近發(fā)現(xiàn)，一類名為Vault RNA（vtRNA）的宿主小非編碼RNA在流感病毒感染和復(fù)制過程中發(fā)揮關(guān)鍵性作用。
vtRNA是一類存在于vault核糖核蛋白復(fù)合體（vault ribonucleoprotein particles）中的非編碼RNA。迄今為止，人類細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)4種vtRNAs：vtRNA1-1、vtRNA1-2、vtRNA1-3和vtRNA2-1，它們由RNA聚合酶III合成，含有高度保守的II型內(nèi)部啟動子元件boxA和boxB序列。且在小鼠、大鼠等物種中，都表達(dá)相應(yīng)的vtRNA。前人研究表明vtRNA與細(xì)胞耐藥性和細(xì)胞凋亡相關(guān)，而vtRNA的其它功能所知甚少。
陳吉龍*的研究組通過cDNA芯片等分析發(fā)現(xiàn)，流感病毒感染顯著上調(diào)了宿主細(xì)胞內(nèi)vtRNA家族的表達(dá)水平（圖1）。進(jìn)一步通過一系列實驗，在流感病毒感染的A549細(xì)胞和小鼠肺組織中分別證實了病毒NS1蛋白誘導(dǎo)了vtRNA的高表達(dá)。深入的功能研究發(fā)現(xiàn)，宿主細(xì)胞中vtRNA的表達(dá)水平對病毒復(fù)制有深刻影響，當(dāng)vtRNA表達(dá)受到人為敲低后，流感病毒的復(fù)制能力顯著下降，反之，外源過表達(dá)vtRNA能夠促進(jìn)流感病毒的復(fù)制。該研究通過小鼠模型攻毒實驗進(jìn)一步證實了vtRNA對病毒復(fù)制的促進(jìn)作用。動物病理分析顯示，對照組小鼠在病毒感染后肺組織毛細(xì)血管擴(kuò)張充血并伴有明顯出血、水腫，病變明顯；相比之下，病毒感染vtRNA敲低表達(dá)的小鼠，癥狀顯著減輕（圖2）。深入的機(jī)制研究表明，流感病毒通過其NS1蛋白誘導(dǎo)宿主vtRNA表達(dá)并利用vtRNA抑制抗病毒蛋白PKR的活化，從而抑制了PKR介導(dǎo)的宿主保護(hù)性免疫，促進(jìn)了病毒的復(fù)制。該研究揭示了病毒蛋白NS1對PKR的抑制作用依賴于vtRNA的誘導(dǎo)表達(dá)，提出了一種嶄新的作用機(jī)制。
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