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研究背景:
丙型肝炎病毒(hepatitis C virus,HCV)是一种单股正链的RNA病毒,属于黄病毒科黄病毒属。当HCV感染肝细胞时,它能够充分利用宿主细胞提供的能量和物质合成自身的结构,同时又在想方设法逃避宿主的免疫清除,从而建立起持续的病毒感染,释放出完整的病毒颗粒。从入侵细胞那一刻开始,HCV就无时无刻不在与宿主细胞进行着智慧的博弈。目前尽管没有有效HCV疫苗上市,但近年来新一代直接抗病毒药物(direct acting antivirals,DAAs)的出现使HCV成为了一种几乎可以治愈的疾病。
高治愈率并不代表着我们可以停下对HCV基础研究的脚步,事实上,HCV感染依然是全球范围内慢性肝病的重要原因,感染HCV的人群有80%-90%的人不具有任何症状,其中60%-80%的病毒携带者慢慢发展成为慢性丙肝患者,据世界卫生组织最新统计全球约有7100万人受到慢性丙肝感染,可见HCV慢性感染率极高,正是由于HCV高度慢性感染,因此HCV被作为一种研究病毒慢性感染机制、病原体与宿主细胞相互作用的模式病原体。继续深入探讨HCV与宿主分子交互作用的分子网络,寻找、鉴定与HCV互作的新的宿主因子依然具有重要的意义。
前期通过对HCV感染的人肝癌Huh7细胞进行转录组测序,鉴定出了多种被HCV感染显著上调表达的宿主基因,其中包括乙酰胆碱酯酶(acetylcholine esterase,AchE)基因。胆碱能系统除了与中枢神经记忆、学习密切相关外,越来越多的研究也发现在非神经性组织细胞中也存在着胆碱能系统成分的表达,并且参与增殖分化等细胞基本功能,还与血管形成、炎症反应、免疫调节等生物功能有关,这部分胆碱能系统被称作非神经性胆碱能系统(non-neurogenic cholinergic system,NNCS)。目前未见到NNCS与HCV感染相关的报道。
研究目的:
本研究拟寻找非神经性胆碱能系统(NNCS)与HCV感染之间的联系,希望能从新的角度推进对HCV感染与宿主细胞互作以及免疫逃避机制的认识,为研发新的抗HCV药物提供线索,并为认识其他正链RNA病毒的感染与致病机制提供参考。
研究方法:
利用乙酰胆碱检测试剂盒分别检测HCV感染Huh7细胞以后,胞内、胞外乙酰胆碱(acetylcholine,Ach)溶度的变化,通过用AchE抑制剂处理Huh7细胞,或用siRNA敲低乙酰胆碱酯酶(acetylcholine esterase,AchE)的表达水平,明确胞内Ach在AchE催化作用下对HCV感染以及致细胞病变的影响。用Ach处理细胞,然后用蛋白免疫印迹法检测凋亡标志分子caspase3的裂解情况,明确胞外的Ach是否通过作用于细胞表面的乙酰胆碱受体(acetylcholine receptor,AchR)从而影响细胞凋亡。用AchE抑制剂处理Huh7细胞,观察其对脂筏分布以及对霍乱毒素细胞侵入的影响,用蔗糖梯度高速离心提取脂筏,检测脂筏标志分子Caveolin2的分布,探讨AchE是否通过影响脂筏的形成,从而调控HCV的细胞侵入。用AchE抑制剂处理Vero细胞,检测其是否影响寨卡病毒(ZIKV)和西尼罗病毒(WNV)的感染,推测AchE对其他黄病毒感染是否具有普遍性的调控作用。
研究结果及结论:
HCV感染Huh7细胞36h后,胞内胆碱能代表性蛋白分子表达都明显升高,胞内的Ach溶度保持相似的低水平,而胞外的Ach溶度在HCV感染后上升。用AchE抑制剂降低AchE酶活性以及用siRNA下调AchE蛋白表达,均明显降低HCV对Huh7细胞的感染。用Ach处理Huh7细胞,凋亡分子caspase3并不发生裂解。用AchE抑制剂处理Huh7细胞后提取和检测脂筏,未发现脂筏含量的变化。用AchE抑制剂处理Vero细胞也明显降低了ZIKV和WNV的感染。
综上结果,HCV感染Huh7细胞后能上调AchE的表达以及增强AchE的酶活性,AchE表达的增加和酶活性增强都能促进HCV的感染,因而AchE在HCV感染Huh7细胞的过程中起着正反馈增强感染的作用。AchE增强HCV感染不是通过影响对HCV细胞侵入高度依赖的细胞膜脂筏的含量而实现。AchE对于其他黄病毒感染也发挥类似作用。结果提示,AchE-Ach可能作为抗黄病毒感染的干预靶点。
丙型肝炎病毒(hepatitis C virus,HCV)是一种单股正链的RNA病毒,属于黄病毒科黄病毒属。当HCV感染肝细胞时,它能够充分利用宿主细胞提供的能量和物质合成自身的结构,同时又在想方设法逃避宿主的免疫清除,从而建立起持续的病毒感染,释放出完整的病毒颗粒。从入侵细胞那一刻开始,HCV就无时无刻不在与宿主细胞进行着智慧的博弈。目前尽管没有有效HCV疫苗上市,但近年来新一代直接抗病毒药物(direct acting antivirals,DAAs)的出现使HCV成为了一种几乎可以治愈的疾病。
高治愈率并不代表着我们可以停下对HCV基础研究的脚步,事实上,HCV感染依然是全球范围内慢性肝病的重要原因,感染HCV的人群有80%-90%的人不具有任何症状,其中60%-80%的病毒携带者慢慢发展成为慢性丙肝患者,据世界卫生组织最新统计全球约有7100万人受到慢性丙肝感染,可见HCV慢性感染率极高,正是由于HCV高度慢性感染,因此HCV被作为一种研究病毒慢性感染机制、病原体与宿主细胞相互作用的模式病原体。继续深入探讨HCV与宿主分子交互作用的分子网络,寻找、鉴定与HCV互作的新的宿主因子依然具有重要的意义。
前期通过对HCV感染的人肝癌Huh7细胞进行转录组测序,鉴定出了多种被HCV感染显著上调表达的宿主基因,其中包括乙酰胆碱酯酶(acetylcholine esterase,AchE)基因。胆碱能系统除了与中枢神经记忆、学习密切相关外,越来越多的研究也发现在非神经性组织细胞中也存在着胆碱能系统成分的表达,并且参与增殖分化等细胞基本功能,还与血管形成、炎症反应、免疫调节等生物功能有关,这部分胆碱能系统被称作非神经性胆碱能系统(non-neurogenic cholinergic system,NNCS)。目前未见到NNCS与HCV感染相关的报道。
研究目的:
本研究拟寻找非神经性胆碱能系统(NNCS)与HCV感染之间的联系,希望能从新的角度推进对HCV感染与宿主细胞互作以及免疫逃避机制的认识,为研发新的抗HCV药物提供线索,并为认识其他正链RNA病毒的感染与致病机制提供参考。
研究方法:
利用乙酰胆碱检测试剂盒分别检测HCV感染Huh7细胞以后,胞内、胞外乙酰胆碱(acetylcholine,Ach)溶度的变化,通过用AchE抑制剂处理Huh7细胞,或用siRNA敲低乙酰胆碱酯酶(acetylcholine esterase,AchE)的表达水平,明确胞内Ach在AchE催化作用下对HCV感染以及致细胞病变的影响。用Ach处理细胞,然后用蛋白免疫印迹法检测凋亡标志分子caspase3的裂解情况,明确胞外的Ach是否通过作用于细胞表面的乙酰胆碱受体(acetylcholine receptor,AchR)从而影响细胞凋亡。用AchE抑制剂处理Huh7细胞,观察其对脂筏分布以及对霍乱毒素细胞侵入的影响,用蔗糖梯度高速离心提取脂筏,检测脂筏标志分子Caveolin2的分布,探讨AchE是否通过影响脂筏的形成,从而调控HCV的细胞侵入。用AchE抑制剂处理Vero细胞,检测其是否影响寨卡病毒(ZIKV)和西尼罗病毒(WNV)的感染,推测AchE对其他黄病毒感染是否具有普遍性的调控作用。
研究结果及结论:
HCV感染Huh7细胞36h后,胞内胆碱能代表性蛋白分子表达都明显升高,胞内的Ach溶度保持相似的低水平,而胞外的Ach溶度在HCV感染后上升。用AchE抑制剂降低AchE酶活性以及用siRNA下调AchE蛋白表达,均明显降低HCV对Huh7细胞的感染。用Ach处理Huh7细胞,凋亡分子caspase3并不发生裂解。用AchE抑制剂处理Huh7细胞后提取和检测脂筏,未发现脂筏含量的变化。用AchE抑制剂处理Vero细胞也明显降低了ZIKV和WNV的感染。
综上结果,HCV感染Huh7细胞后能上调AchE的表达以及增强AchE的酶活性,AchE表达的增加和酶活性增强都能促进HCV的感染,因而AchE在HCV感染Huh7细胞的过程中起着正反馈增强感染的作用。AchE增强HCV感染不是通过影响对HCV细胞侵入高度依赖的细胞膜脂筏的含量而实现。AchE对于其他黄病毒感染也发挥类似作用。结果提示,AchE-Ach可能作为抗黄病毒感染的干预靶点。