病毒感染通常具有器官特异性,而一些病毒可同时感染多个器官并导致炎症性疾病。呼吸和中枢神经系统(CNS)的病毒感染是公共卫生中最关键的问题,包括麻疹病毒和疱疹病毒等在内的一些已知的嗜神经病毒,通常与中枢神经系统疾病有关。然而,包括人类呼吸道合胞体病毒、流感病毒、冠状病毒和人化生病毒在内的一些呼吸道病毒已成为中枢神经系统疾病的相关媒介。对于病毒感染多个组织器官,不同组织器官针对同一病毒感染的不同炎症反应的作用或机制是免疫学的关键问题,有待进一步研究。因此,本研究旨在探寻病毒模拟物处理后小鼠大脑和肺组织炎症差异的机制。本研究利用病毒dsRNA模拟物poly(I:C)(polyinosinic acid-polycytidylic acid)刺激小鼠,阐述了病毒感染器官后炎症或免疫的分子机制。本研究通过检测细胞因子Il-1β、Tnf-α的表达,发现了大脑和肺组织中不同的炎症状态。本研究对小鼠肺和脑组织炎症进行转录组、蛋白相互作用和干扰素分析等后续实验,阐述了不同炎症状态背后的原因。本研究在肺中鉴定了629个差异表达基因(DEGs),在脑组织中鉴定了137个DEGs,其中有一些基因重叠。这些DEGs大部分是干扰素刺激基因(ISGs)。转录组GO分析显示,大脑和肺组织的DEGs在细胞粘附、炎症、病毒防御反应和先天免疫等方面起着关键作用。就DEGs和ISGs的数量而言,病毒模拟物在肺中的炎症反应较脑组织剧烈。本研究通过蛋白相互作用和信号通路关联分析,分别在肺组织和脑组织中鉴定出29个和14个免疫相关的hub基因。肺组织中与免疫相关的前五大hub基因为Itgam、Il-1b、Il-7、Cdkn1a、Myc,脑组织中与免疫相关的hub基因为Irf7、Oas2、Ifit1、Isg15、Rsad2。除这些hub基因外,包括病毒核酸受体2’-5’-寡腺苷酸合成酶(OAS)在内的不同ISGs在病毒感染时调节炎症和免疫反应,其表达具有一定的组织特异性。此外,序列特异性病毒和细菌核酸受体Tlr13在poly(I:C)处理组中上调,刺激小鼠肺及其与许多其他炎症调节蛋白的相互作用,反映出其在调节肺炎症反应中的关键作用。有趣的是,核糖体蛋白Rpl29和细胞表面肝素结合蛋白在大脑中上调,而在肺中下调。siRNA抑制RPL29,导致炎性细胞因子IL-1β、TNF-α高表达。本研究首次证实Rpl29参与炎症反应,其组织特异性和不同表达水平造成了调控病毒感染时肺和脑组织炎症反应的差异。MiR22可以在翻译后水平上调控许多生理事件,其中包括炎症。在病毒模拟物处理的组织和Rpl29阳性共表达的不同细胞系中,miR22的表达也存在差异。本研究还发现,Rpl29通过调节Fos-B和c-Fos,以在病毒感染后调节不同组织中miR22的表达。综上所述,本研究表明,Rpl29与不同的hub基因Tlr13、mi R22和ISGs一起,是机体特异性炎症或免疫反应的关键协调因子,借此可以调节不同组织中mi R22的表达差异。总之,该项研究的发现将有助于为探索与炎症、免疫相关多种严重病毒疾病的治疗策略提供新见解。