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目的:通过研究持续感染的博尔纳病病毒(Borna disease virus,BDV)及其蛋白对宿主细胞中I型干扰素(interferoN,IFN)应答和干扰素调节因子7(interferon regulatory factor 7,IRF7)活化的影响,探讨BDV的致病机制及其对宿主天然免疫的影响。
方法:本研究选用BDV持续感染的人类少突胶质细胞(oligodendrocyte,OL)和BDV蛋白表达质粒瞬时转染的OL细胞为实验模型。使用real-time PCR检测OL细胞和OL/BDV细胞中I型IFN的表达。设计RNA干扰实验,通过real-time PCR和Western blot实验筛选出有效抑制BDV-p24和BDV-p40mRNA的shRNA表达质粒。使用real-time PCR检测有效的shRNA表达质粒转染后OL/BDV细胞中I型IFN的表达。将携带报告基因的IRF7-Mcherry表达质粒与有效的shRNA表达质粒共转染OL/BDV细胞,荧光显微镜下观察红绿荧光的共定位以确定IRF7的活化情况。为了研究BDV蛋白对I型IFN的应答的影响,用外源性I型IFN刺激BDV蛋白表达质粒转染的OL细胞,使用real-time PCR检测I型IFN的诱导。同时用外源性I型IFN刺激携带报告基因的IRF7-Mcherry表达质粒与BDV蛋白表达质粒共转染的OL细胞,荧光显微镜下观察红绿荧光的共定位以确定IRF7的活化情况。
结果:①OL/BDV细胞中I型IFN的表达显著低于OL细胞,将筛选的靶向BDV-p24基因(shRNA-424和shRNA-582)和BDV-p40基因(shRNA-219和shRNA-699),并有效抑制BDV表达的shRNA表达质粒转染I型IFN低表达的OL/BDV细胞后,细胞中I型IFN表达均显著高于对照组;②尽管IRF7-Mcherry表达质粒转染的OL细胞和OL/BDV细胞中IRF7均不进入细胞核,但是上述四种有效的shRNA表达质粒与IRF7-Mcherry表达质粒共转染OL/BDV细胞后,IRF7由细胞浆移入细胞核中;③BDV蛋白表达质粒转染的OL细胞中,内源性I型IFN表达无明显变化;外源性IFN-α刺激转染的OL 细胞后,内源性I型IFN表达也无明显变化;但用外源性IFN-β刺激转染的OL细胞后,BDV-p24和BDV-p40表达质粒转染的细胞中内源性I型IFN表达增加的幅度显著低于空载体转染的OL细胞,而BDV-p10表达质粒转染的细胞中内源性I型IFN表达增加的幅度与空载体对照基本一致;④未刺激以及用外源性IFN-α刺激BDV蛋白表达质粒与IRF7-Mcherry表达质粒共转染的OL细胞后,IRF7位于细胞浆;而用外源性IFN-β刺激转染的OL细胞后,BDV-p24和BDV-p40表达质粒转染的OL细胞中IRF7仍位于细胞浆,而空载体和BDV-p10表达质粒转染的OL细胞中IRF7由细胞浆移入细胞核中。
结论:持续感染的BDV及其磷蛋白和核蛋白在宿主细胞中可以特异性抑制I型IFN应答,并可通过抑制IRF7活化而发挥此抑制作用。外源性I型IFN不能解除BDV的磷蛋白和核蛋白对内源性I型IFN应答以及IRF7活化的抑制。本研究提示BDV及其磷蛋白和核蛋白通过影响IRF7活化而干预I型IFN的应答从而在宿主细胞中建立非溶细胞性持续感染,并且这可能与病毒多个基因联合作用有关。