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流行性感冒病毒(influenza virus, IV),简称为流感病毒,是正粘病毒科(Orthomyxoviridae)的代表种,其遗传物质为分节段的负链RNA。最为常见的一类流感病毒为甲型流感病毒,其抗原易发生变异,多次引起世:界性流感大疫情和常规季节性流感。流感病毒感染后能快速引起宿主的免疫应答,其中炎症反应是一个早期产生应答发挥抗病毒效应的现象。表观遗传是不涉及DNA序列改变的可遗传调控方式,其分子基础复杂,主要涉及与DNA的基础结构无关的特定基因活性的修饰,如DNA甲基化和组蛋白修饰等。表观遗传学机制为解决很多生物问题提供了全新的思路和方法,越来越受到各领域研究者的关注。在病毒感染领域也有表观遗传相关机制的研究报道,如HBV、EBV和杆状病毒等,既包括病毒感染后对宿主基因的影响,也有感染后对病毒自身基因的影响。但是,针对于最为常见流感病毒感染在表观遗传机制方面的报道几乎没有。本研究主要从表观遗传学的角度分析了流感病毒感染导致炎症的分子机制,选取了一个重要的前炎症因子Interluekin-6 (IL-6)为代表,从流感病毒和其复制中间体dsRNA为切入点,研究了流感病毒引起IL-6表达上调过程中可能的表观遗传性机制,主要有如下几个部分内容:首先,分析了流感病毒感染和其复制中间体dsRNA在引起IL-6表达上调中的作用是否一致。结果发现两者均能显著的增强IL-6启动子的活性,增加其mRNA转录和蛋白的分泌表达,两者在诱导能力上几乎一致。同时,dsRNA对IL-6的增强具有剂量递增的效应,说明复制中间体dsRNA是流感病毒感染致炎的一个重要病毒组分和效应物,而人工合成的dsRNA polyl:C具有很好的替代模拟功能,可用于后继实验分析。其次,分析了流感病毒或其复制中间体dsRNA引起IL-6表达上调的过程中是否受到表观遗传学机制调控。通过表观遗传相关酶类的抑制剂和RNAi手段分别干预DNA甲基化转移酶(DNMTs)和组蛋白去乙酰化酶(HDACs)表达,结果发现DNA甲基化水平的降低能增强IL-6表达,相应的,组蛋白乙酰化水平的增加也能增强IL-6表达。此外,通过体外甲基化实验直接证明了IL-6基因启动子DNA甲基化水平与其活性相关,高甲基化状态会非常显著地抑制其启动活性。再次,分析了流感病毒及其复制中间体dsRNA引起IL-6表达上调中的表观遗传学分子机制。通过生物信息学分析发现IL-6上游调控区域3000bp范围内存在4个潜在的高甲基化调控区域,并且在启动子近端区域存在大量经典激活性转录因子结合位点。亚硫酸盐测序后发现在流感病毒感染或其复制中间体dsRNA处理后,启动子这些特定区域的DNA甲基化程度下降。利用ESMA和ChIP等手段研究发现IL-6基因启动子调控区域-162位点CG的甲基化水平和转录因子CREB的结合能力有关,病毒感染或dsRNA处理后引起的启动子DNA甲基化水平降低增强了激活性转录因子CREB的结合。最后,分析了流感病毒感染或其复制中间体dsRNA处理后引起的IL-6启动子甲基化水平改变的直接原因。发现在dsRNA处理后细胞核中DNMT酶活性下降,同时DNMT1表达水平也明显下降。进一步的通过RNAi干扰表达和过表达实验说明了DNMT活性和表达的改变可能是引起IL-6启动子甲基化水平改变和表达上调的原音。综上,本文将表观遗传学分析手段运用于流感病毒感染导致炎症的机制研究,提示在流感病毒引起炎症因子IL-6上调表达的过程中受到表观遗传学机制的调控,此结果为研究流感病毒感染和分析病毒-宿主相互作用提供了一个新的思路。