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miRNA是一类参与免疫调控的重要影响因子,循环miRNA在反映机体状态和成为分子标记物方面具有重要的研究价值。目前,关于循环miRNA在免疫应答和应激性免疫抑制中的动态表达规律未见报道。本研究以鸡为模式动物,利用新城疫病毒(NDV)LaSota疫苗和地塞米松(Dex)分别制备免疫应答模型和应激性免疫抑制模型,采用荧光定量颈环RT-PCR技术,对机体不同免疫状态下的15种NDV相关的血清循环miRNA(miR-124、miR-19b、miR-126、miR-199、miR-375、miR-30、miR-122、miR-22、miR-20、miR-34、miR-200b、miR-29b、miR-451、miR-198和miR-31)进行表达规律分析,选取3种差异表达的miRNA(miR-375,miR-19b和miR-20)进一步分析其在组织中的时空表达规律,并用生物信息学预测其分子机制。主要研究结果如下:
正常雏鸡NDV疫苗免疫应答过程中,免疫后的2-3天(dpi)和14-28dpi是血清循环miRNA响应NDV免疫应答的关键时期;应激性免疫抑制雏鸡中,2dpi和14dpi~28dpi是Dex诱导的大部分循环miRNA明显上调的时间点,7dpi的相对表达活性都较低;而在应激性免疫抑制雏鸡进行NDV疫苗免疫过程中,血清循环miRNA的差异表达时间点主要集中在2dpi和5dpi,且7dpi-21dpi的相对表达活性都较低。应激性免疫抑制能够使血清循环miRNA对NDV的响应关键时间点由正常机体的2dpi-3dpi和14dpi-28dpi转变为2dpi和5dpi,并抑制血清循环miRNA在NDV疫苗特异性免疫应答(7dpi-21dpi)的表达。
正常雏鸡NDV疫苗免疫应答过程中,miR-375参与法氏囊(2dpi和21dpi),心、肺和胸腺(2dpi),脾和血细胞(14dpi)中的免疫调控过程,且法氏囊在2dpi、5dpi、14dpi和21dpi时可能是影响血清循环miR-375的表达水平的关键器官;应激性免疫抑制雏鸡中,miR-375是胸腺和法氏囊(5dpi),脾脏和腺胃(14dpi),血细胞(5dpi和14dpi)参与应激性免疫抑制调控的重要影响因子,2dpi的法氏囊可能是影响血清miR-375变化的关键器官;应激性免疫抑制雏鸡进行NDV疫苗免疫过程中,心、胸腺和法氏囊(2dpi),小肠、结肠、脾脏和血细胞(14dpi)是免疫抑制条件下miR-375积极响应NDV免疫应答的器官,且2dpi的法氏囊可能是影响血清miR-375变化的关键器官。生物信息学分析表明,miR-375可能主要通过调控QKI、ELAVL4、PAX6、RPBPJ、TCPK、TCF12、TCCH2、KAF4、NR5A2、PIAS1形成的蛋白网络参与免疫调控过程。
正常雏鸡NDV疫苗免疫应答过程中,miR-19b通过结肠和腺胃(2dpi)、法氏囊(2dpi和21dpi)参与NDV免疫应答过程;应激性免疫抑制雏鸡中,miR-19b通过参与心脏和法氏囊(2dpi)、胸腺(5dpi)、血细胞(14dpi)、结肠(21dpi)的免疫调控来应答Dex引起的应激性免疫抑制。应激性免疫抑制雏鸡进行NDV疫苗免疫过程中,2dpi的法氏囊和腺胃、5dpi的心、14dpi的小肠和结肠是miR-19b此过程中关键的免疫应答器官。生物信息学分析表明,miR-19b可能主要通过调控RNF11、FBXO30、ITCH、KLHL11、SMURF1、SMURF2、CBLB、LONRF1、MYLIP、HECW2、KBTBD8、WWP1形成的蛋白网络影响多种免疫过程。
正常雏鸡NDV疫苗免疫应答过程中,miR-20可能通过结肠(2dpi)和法氏囊(21dpi)发挥着重要的免疫调节功能;应激性免疫抑制雏鸡中,miR-20通过心、结肠和盲肠扁桃体(2dpi)、胸腺(5dpi)、血细胞(14dpi)积极参与应激性免疫抑制过程;应激性免疫抑制雏鸡进行NDV疫苗免疫过程中,2dpi的结肠、14dpi的小肠和结肠是miR-20参与此过程的关键的免疫应答器官。生物信息学分析表明,miR-20可能主要通过调控RNF6、NEDD4L、FBXW11、FBXO30、HECTD2、MKRN1、TRIM36、MYLIP、FBXL5蛋白网络介导的泛素化过程参与机体免疫功能调控。
本研究对不同免疫状态下15种NDV相关血清循环miRNA的表达特性进行分析,发现应激性免疫抑制能够改变NDV疫苗免疫通路中miRNA的时空表达特性,而且预测出3种关键miRNA参与免疫调控的可能作用机制,结果表明miRNA是影响免疫应答和应激性免疫抑制的重要调节因子。本研究为深入研究应激性免疫抑制与免疫反应的分子作用机制和开发以miRNA为靶标的家禽免疫状态辅助检测技术提供理论参考。
正常雏鸡NDV疫苗免疫应答过程中,免疫后的2-3天(dpi)和14-28dpi是血清循环miRNA响应NDV免疫应答的关键时期;应激性免疫抑制雏鸡中,2dpi和14dpi~28dpi是Dex诱导的大部分循环miRNA明显上调的时间点,7dpi的相对表达活性都较低;而在应激性免疫抑制雏鸡进行NDV疫苗免疫过程中,血清循环miRNA的差异表达时间点主要集中在2dpi和5dpi,且7dpi-21dpi的相对表达活性都较低。应激性免疫抑制能够使血清循环miRNA对NDV的响应关键时间点由正常机体的2dpi-3dpi和14dpi-28dpi转变为2dpi和5dpi,并抑制血清循环miRNA在NDV疫苗特异性免疫应答(7dpi-21dpi)的表达。
正常雏鸡NDV疫苗免疫应答过程中,miR-375参与法氏囊(2dpi和21dpi),心、肺和胸腺(2dpi),脾和血细胞(14dpi)中的免疫调控过程,且法氏囊在2dpi、5dpi、14dpi和21dpi时可能是影响血清循环miR-375的表达水平的关键器官;应激性免疫抑制雏鸡中,miR-375是胸腺和法氏囊(5dpi),脾脏和腺胃(14dpi),血细胞(5dpi和14dpi)参与应激性免疫抑制调控的重要影响因子,2dpi的法氏囊可能是影响血清miR-375变化的关键器官;应激性免疫抑制雏鸡进行NDV疫苗免疫过程中,心、胸腺和法氏囊(2dpi),小肠、结肠、脾脏和血细胞(14dpi)是免疫抑制条件下miR-375积极响应NDV免疫应答的器官,且2dpi的法氏囊可能是影响血清miR-375变化的关键器官。生物信息学分析表明,miR-375可能主要通过调控QKI、ELAVL4、PAX6、RPBPJ、TCPK、TCF12、TCCH2、KAF4、NR5A2、PIAS1形成的蛋白网络参与免疫调控过程。
正常雏鸡NDV疫苗免疫应答过程中,miR-19b通过结肠和腺胃(2dpi)、法氏囊(2dpi和21dpi)参与NDV免疫应答过程;应激性免疫抑制雏鸡中,miR-19b通过参与心脏和法氏囊(2dpi)、胸腺(5dpi)、血细胞(14dpi)、结肠(21dpi)的免疫调控来应答Dex引起的应激性免疫抑制。应激性免疫抑制雏鸡进行NDV疫苗免疫过程中,2dpi的法氏囊和腺胃、5dpi的心、14dpi的小肠和结肠是miR-19b此过程中关键的免疫应答器官。生物信息学分析表明,miR-19b可能主要通过调控RNF11、FBXO30、ITCH、KLHL11、SMURF1、SMURF2、CBLB、LONRF1、MYLIP、HECW2、KBTBD8、WWP1形成的蛋白网络影响多种免疫过程。
正常雏鸡NDV疫苗免疫应答过程中,miR-20可能通过结肠(2dpi)和法氏囊(21dpi)发挥着重要的免疫调节功能;应激性免疫抑制雏鸡中,miR-20通过心、结肠和盲肠扁桃体(2dpi)、胸腺(5dpi)、血细胞(14dpi)积极参与应激性免疫抑制过程;应激性免疫抑制雏鸡进行NDV疫苗免疫过程中,2dpi的结肠、14dpi的小肠和结肠是miR-20参与此过程的关键的免疫应答器官。生物信息学分析表明,miR-20可能主要通过调控RNF6、NEDD4L、FBXW11、FBXO30、HECTD2、MKRN1、TRIM36、MYLIP、FBXL5蛋白网络介导的泛素化过程参与机体免疫功能调控。
本研究对不同免疫状态下15种NDV相关血清循环miRNA的表达特性进行分析,发现应激性免疫抑制能够改变NDV疫苗免疫通路中miRNA的时空表达特性,而且预测出3种关键miRNA参与免疫调控的可能作用机制,结果表明miRNA是影响免疫应答和应激性免疫抑制的重要调节因子。本研究为深入研究应激性免疫抑制与免疫反应的分子作用机制和开发以miRNA为靶标的家禽免疫状态辅助检测技术提供理论参考。