论文部分内容阅读
炎症小体是由多种蛋白质组成的复合体，是超分子组织中心，在宿主天然免疫系统抵抗病原体入侵中发挥重要作用。其中NLRP3炎症小体是目前研究最为透彻的炎症小体。肠道病毒71型(EV71)为嗜神经病毒，能在少数感染病例中诱发中枢神经系统炎症反应。而且，在EV71感染引发的脑炎和心肺损害病例中，研究者检测到IL-1β、IL-1Ra、G-CSF等细胞因子水平明显升高。但是，对于EV71感染导致炎症反应的具体分子机制尚不明确。
本论文中我们发现了一种EV71如何激活NLRP3炎症小体的机制。首先，我们用EV71感染PMA分化的THP-1巨噬细胞发现EV71感染能够激活NLRP3炎症小体，引起NLRP3和ASC点聚集，并分泌大量成熟IL-1β。随后我们通过一系列实验证明EV71是通过其3D蛋白激活NLRP3炎症小体。具体分子机制是EV713D蛋白能够直接与NLRP3蛋白相互作用，进而结合ASC、pro-Caspase-1，促进NLRP3炎症小体组装，由此激活NLRP3炎症小体，促进pro-Caspase-1自剪切产生成熟的Caspase-1，有活性的Caspase-1识别并切割pro-IL-1β，产生大量IL-1β，分泌到细胞外发挥作用。这部分结果揭示了EV71感染激活NLRP3炎症小体的一种分子机制。
寨卡病毒(Zikavirus, ZIKV)为单股正链RNA病毒，隶属于黄病毒科(Flaviviridae)黄病毒属(Flavivirus)。因其感染孕妇导致新生儿小头畸形概率显著增加而引发全球关注。引发小头畸形的因素可以分为遗传因素和环境因素两类。对于遗传因素，目前已有研究发现18个基因与小头畸形发生有关。其中WDR62突变是第二常见的小头畸形发病原因。WDR62在细胞有丝分裂期能与纺锤体结合，起稳定纺锤体作用。干扰WDR62会导致纺锤体形成紊乱，出现单极或多极纺锤体，致使细胞有丝分裂推迟或停滞。
本论文中我们发现ZIKV能够影响WDR62在细胞有丝分裂中正常定位和功能，这可能是ZIKV感染导致新生儿小头畸形的一种重要机制。首先，我们发现ZIKV感染Hela细胞会引起WDR62在有丝分裂中定位紊乱，出现单极或多极纺锤体，而DENV感染不会引起上述现象。随后，我们发现ZIKV感染不影响WDR62基因转录，但会导致WDR62蛋白降解。接着我们通过一系列实验发现ZIKVNS1蛋白与WDR62存在相互作用，且NS1蛋白能够招募E3泛素连接酶FBXW7对WDR62进行K11位泛素化修饰，促进其通过蛋白酶体途径被降解。最后，我们通过免疫荧光实验发现病毒NS1蛋白确实能够结合在WDR62上，导致其在细胞有丝分裂期异常变化。
在RNA病毒感染宿主过程中，病毒非结构蛋白往往可以通过与宿主蛋白相互作用，激活宿主免疫反应或影响宿主发育，导致宿主患病。本论文重点介绍了EV71非结构蛋白3D与宿主蛋白NLRP3及ZIKV非结构蛋白NS1与相应宿主蛋白WDR62相互作用并导致相应疾病的一些可能分子机制，为后续防治相应疾病提供参考。
本论文中我们发现了一种EV71如何激活NLRP3炎症小体的机制。首先，我们用EV71感染PMA分化的THP-1巨噬细胞发现EV71感染能够激活NLRP3炎症小体，引起NLRP3和ASC点聚集，并分泌大量成熟IL-1β。随后我们通过一系列实验证明EV71是通过其3D蛋白激活NLRP3炎症小体。具体分子机制是EV713D蛋白能够直接与NLRP3蛋白相互作用，进而结合ASC、pro-Caspase-1，促进NLRP3炎症小体组装，由此激活NLRP3炎症小体，促进pro-Caspase-1自剪切产生成熟的Caspase-1，有活性的Caspase-1识别并切割pro-IL-1β，产生大量IL-1β，分泌到细胞外发挥作用。这部分结果揭示了EV71感染激活NLRP3炎症小体的一种分子机制。
寨卡病毒(Zikavirus, ZIKV)为单股正链RNA病毒，隶属于黄病毒科(Flaviviridae)黄病毒属(Flavivirus)。因其感染孕妇导致新生儿小头畸形概率显著增加而引发全球关注。引发小头畸形的因素可以分为遗传因素和环境因素两类。对于遗传因素，目前已有研究发现18个基因与小头畸形发生有关。其中WDR62突变是第二常见的小头畸形发病原因。WDR62在细胞有丝分裂期能与纺锤体结合，起稳定纺锤体作用。干扰WDR62会导致纺锤体形成紊乱，出现单极或多极纺锤体，致使细胞有丝分裂推迟或停滞。
本论文中我们发现ZIKV能够影响WDR62在细胞有丝分裂中正常定位和功能，这可能是ZIKV感染导致新生儿小头畸形的一种重要机制。首先，我们发现ZIKV感染Hela细胞会引起WDR62在有丝分裂中定位紊乱，出现单极或多极纺锤体，而DENV感染不会引起上述现象。随后，我们发现ZIKV感染不影响WDR62基因转录，但会导致WDR62蛋白降解。接着我们通过一系列实验发现ZIKVNS1蛋白与WDR62存在相互作用，且NS1蛋白能够招募E3泛素连接酶FBXW7对WDR62进行K11位泛素化修饰，促进其通过蛋白酶体途径被降解。最后，我们通过免疫荧光实验发现病毒NS1蛋白确实能够结合在WDR62上，导致其在细胞有丝分裂期异常变化。
在RNA病毒感染宿主过程中，病毒非结构蛋白往往可以通过与宿主蛋白相互作用，激活宿主免疫反应或影响宿主发育，导致宿主患病。本论文重点介绍了EV71非结构蛋白3D与宿主蛋白NLRP3及ZIKV非结构蛋白NS1与相应宿主蛋白WDR62相互作用并导致相应疾病的一些可能分子机制，为后续防治相应疾病提供参考。