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高迁移率族蛋白1(HMGB1)属于非组蛋白染色体蛋白家族,在真核细胞的细胞核中广泛存在。HMGB1于20世纪70年代被发现,并因其在聚丙烯酰胺凝胶电泳中的高迁移能力而得名。细胞外HMGB1是一种内源性损伤相关分子模式(DAMP),可以作为促炎细胞因子参与炎症反应。在炎症发生时,HMGB1可以从坏死细胞中被动释放,也可以通过受刺激的单核细胞/巨噬细胞主动分泌。HMGB1参与多种病毒性疾病的发病机制。细胞外HMGB1是感染西尼罗河病毒、非典型肺炎病毒、猪繁殖与呼吸综合征病毒和草鱼呼肠孤病毒后释放的晚期炎性介质。然而,虽然已经确认了HMGB1在多种病毒性疾病中的发病机理,但目前尚不清楚鸭中是否存在HMGB1,如果存在,其如何调节宿主抗病毒先天性免疫机制的途径。本研究第一次系统研究了樱桃谷肉鸭HMGB1(duHMGB1)的生物学功能及其与抗病毒天然免疫反应之间的关系。主要研究结果如下:1.duHMGB1基因的克隆与真核表达质粒的构建。本研究从樱桃谷肉鸭脾脏中克隆了duHMGB1的全长编码序列(the full-length coding sequence,CDS),并构建了pcDNA3.0(+)-duHMGB1-Flag重组表达粒。研究发现duHMGB1主要位于DEF细胞的细胞核内,但是在LPS的刺激下会从细胞核释放到细胞质中。2.duHMGB1在樱桃谷肉鸭组织中的分布情况。分别从健康樱桃谷肉鸭的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、大脑、小脑、脑干、胸腺、胰腺、法氏囊、气管、食管、肌胃和腺胃等21种组织中提取总RNA来确定HMGB1在各个组织的分布情况。通过实时荧光定量PCR检测发现,duHMGB1在21种组织中都存在,且在肺脏中的表达量最高。3.duHMGB1适度参与细胞凋亡过程。研究结果表明,duHMGB1的过表达对DEF细胞的凋亡没有影响,但当被LPS诱导时,duHMGB1的过表达会促进DEF细胞的凋亡。实验组LPS诱导的细胞凋亡率比对照组高1.2倍(P<0.05)。研究还发现,使用siRNA在DEF细胞中敲低duHMGB1基因的表达,DEF细胞的细胞凋亡率与对照组相比无显著的变化。4.duHMGB1在鸭先天性免疫中的作用。过表达duHMGB1能够强烈激活DEF细胞中的IFN-I/IRF7信号通路(在48 hpt时IRF7活性增加了13.3倍,P?<0.001)。且并从转染后48 h后开始,能显著提高许多模式识别受体(TLR2、TLR4、TLR3、RIG-I和MDA5)、促炎细胞因子(IL-6和TNF-α)、IFNs和抗病蛋白(OAS、PKR和Mx)的mRNA转录水平。而且研究还发现duHMGB1在DEF细胞中的过表达对NF-?B启动子活性并没有强烈影响。5.duHMGB1具有广谱抗病毒活性。分别用鸭坦布苏病毒(DTMUV)、新型鸭呼肠孤病毒(NDRV)和鸭瘟病毒(DPV)感染pcDNA3.0(+)-duHMGB1-Flag或空载体转染的DEF细胞。发现duHMGB1的过表达能够强烈影响上述病毒在DEF细胞中的复制。从NDRV感染的第一阶段就开始表现出抑制作用,而在DTMUV和DPV的中晚期阶段表现出抑制作用。总之,HMGB1对单链RNA病毒(DTMUV)、双链分节段RNA病毒(NDRV)和DNA病毒(DPV)都表现出抗病毒作用。更重要的是,从DEF细胞上过表达和敲低duHMGB1的实验结果来看,时间依赖性DEF细胞的转录免疫反应表明,在NDRV感染后,duHMGB1和RIG-I受体可能协同促进抗病毒蛋白的表达,这揭示了duHMGB1在宿主抗病毒先天性免疫中的潜在作用。