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联合抗逆转录病毒疗法(Combination antiretroviral therapy,cART)对静息CD4+T细胞、巨噬细胞等细胞中呈潜伏感染状态的HIV-1病毒很难发挥清除作用,其原因是呈潜伏感染的HIV-1病毒处于转录沉默状态,很难被靶向药物识别。HIV-1潜伏感染的形成与转录因子例如NF-κB、AP-1等的生物学活性密切相关。这些转录因子调控HIV-1前病毒DNA的转录作用受抑制或丧失,是静息CD4+T细胞中病毒转录起始受到抑制的主要原因之一。JunD是激活蛋白-1(Activating protein-1,AP-1)家族的成员之一,与c-Jun、JunB等家族其他成员相类似,其通过结合靶基因的启动子区调控基因转录。已有研究证明,AP-1家族的c-Jun等转录因子可以结合不同HIV-1亚型LTR上的AP-1结合位点,参与对HIV-1前病毒转录的调控。然而,JunD是否可通过结合LTR参与调控HIV-1前病毒转录,并借由此在HIV-1潜伏感染与病毒储存库的形成中发挥作用?尚未见相关研究。为回答上述科学问题,本研究基于可支持HIV-1复制的T细胞系Jurkat,采用CRISPR/Cas9技术,构建了敲除JunD细胞系;同时基于慢病毒载体系统,建立了稳定(过)表达JunD细胞系。借助上述细胞系,对JunD参与调控HIV-1前病毒DNA的转录激活作用进行了研究。首先,拯救HIV-1假病毒并分别感染敲除JunD、稳定(过)表达JunD和对照组细胞系,通过荧光素酶检测技术和real-time qPCR对HIV-1前病毒DNA转录水平的变化进行评价。荧光素酶活性检测结果显示,与对照组相比,敲除JunD可下调HIV-1前病毒DNA的转录水平约57.05±7.80%;稳定(过)表达JunD则可上调HIV-1前病毒DNA转录3.50±0.88倍。同时,qPCR结果显示,与对照细胞相比,敲除JunD的细胞系中HIV-1 mRNA水平显著下调约85.15±4.90%;而稳定(过)表达JunD的细胞系中HIV-1 mRNA水平则显著上调约1.64±0.12倍。此外,使用AP-1特异性抑制剂T5224处理JunD敲除的Jurkat细胞系并进行HIV-1假病毒感染。结果显示,JunD对HIV-1前病毒DNA转录激活的贡献率约占全部AP-1家族成员总体贡献的40.40±8.45%。其次,基于预测的LTR上JunD结合基序和报告质粒pGL3-Luc构建的荧光素酶报告系统,证实JunD可通过TGACATC基序与HIV-1 LTR结合并激活转录;而对LTR上该基序进行突变后拯救获得的HIV-1假病毒,对Jurkat细胞系的感染水平则明显下降。再次,使用SAHA处理细胞,可基于激活细胞内JNK-JunD信号通路上调JunD磷酸化水平,并可剂量依赖性的显著提高HIV-1前病毒DNA的转录。而该激活作用在JunD敲除细胞系中则受到部分抑制。基于以上全部研究数据,本研究首次评价并初步证明了转录因子JunD参与调控HIV-1前病毒DNA的转录激活。该激活作用是通过特异性结合HIV-1的LTR来实现的,且激活强度与内源性JunD的磷酸化水平呈剂量依赖性。本研究发现的JunD参与HIV-1前病毒DNA的转录调控,很可能成为激活潜伏感染的HIV-1转录的新靶点,一方面促进对HIV-1潜伏感染形成机制的深入理解,另一方面,有助于探索激活潜伏感染HIV-1和清除其病毒储存库的新策略。