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先天免疫是宿主抵御病原微生物入侵的第一道防线。模式识别受体(pattern recognition receptors,PRRs)作为天然免疫信号传递中的关键受体分子,在保护宿主免受病原体入侵方面发挥着重要作用。Toll样受体(Toll-like receptors,TLR)、RIG样受体和核苷酸寡聚结构域样受体是最重要的模式识别受体类型,它们在帮助宿主识别和监测各种入侵微生物方面发挥着不可替代的作用。TLR作为最广泛的受体之一,在识别和帮助消除细菌和病毒入侵方面发挥着不可替代的作用。此外,几乎所有TLR(TLR3除外)都可以通过髓样分化因子88(myeloid differentiation factor 88,My D88)与IL-1受体相关激酶(IL-1 receptor-associated kinases,IRAK)的相互作用激活下游信号通路中的核因子κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)和干扰素调节因子3(Interferon regulatory factor 3,IRF3)。最终,这些转录因子激活宿主的抗菌反应和炎症反应。IRAK4作为IL-1受体相关激酶家族中的一员,是一种重要的丝氨酸/苏氨酸激酶,同时也是TLR信号通路中的中心激酶,可与My D88结合形成二聚体,诱导IRAK1相关的磷酸化,以介导NF-κB信号通路,并诱导炎症因子和趋化因子来对抗细菌入侵。根除致病性感染需要及时、适当的免疫和炎症反应。炎性细胞因子诱导不足可导致一些严重的感染的发生。例如,缺乏IRAK4的儿童容易感染能够威胁生命的化脓性感染;因此,IRAK4对先天免疫系统至关重要。与哺乳动物的情况类似,有研究表明,IRAK4是鱼类宿主先天免疫反应的关键介体。因为IRAK4在炎症细胞因子诱导和先天免疫反应中起着关键作用。因此,迫切需要进一步探索IRAK4介导的信号转导调控机制。越来越多的证据表明,长非编码RNA(long noncoding RNAs,lnc RNAs)作为新的调节因子参与各种生理和病理过程的调节。与哺乳动物相比,低等无脊椎动物中lnc RNA的研究尚不清楚。最近的研究还表明,lnc RNAs通过不同的机制模型调节靶点。一些lnc RNAs直接与异核核糖核蛋白或染色质修饰复合物相互作用,而一些lnc RNAs作为竞争性内源性RNA(ce RNAs)发挥作用,并通过竞争性共享mi RNAs与m RNAs相互作用。迄今为止,内源竞争RNA(competing endogenous RNA,ce RNA)调控网络已在人类和小鼠等哺乳动物中得到广泛研究。尽管大量文献表明,在脊椎动物中注释了越来越多的lnc RNAs,但ce RNA调控网络是否在所有脊椎动物中广泛存在的问题对于研究人员来说尤其有趣。因此想探究一下硬骨鱼中是否存在lnc RNA能够参与其先天免疫的调控。1.通过转录组测序发现lnc RNA IRL的表达量在鳗弧菌刺激后显著上升,接着通过荧光定量PCR实验进一步分析,lnc RNA IRL在鳗弧菌和LPS刺激的鮸鱼脾脏组织中的表达量显著上升,表明lnc RNA IRL可能参与鮸鱼的免疫反应。随后通过coding potential calculator软件验证了lnc RNA IRL不具备编码蛋白的能力。2.进一步探究lnc RNA IRL的生物学功能,将构建好的lnc RNA IRL过表达质粒和lnc RNA IRL的si RNA分别转染进鮸鱼肠细胞中,通过荧光定量PCR检测炎症因子,结果显示过表达lnc RNA IRL能够显著的促进炎症因子的表达,而敲减lnc RNA IRL则会显著抑制炎症因子的表达。3.通过核质分离实验证明了lnc RNA IRL是细胞质lnc RNA,且通过Ago2的RNA免疫共沉淀实验证明了lnc RNA IRL能够与mi RNA结合。通过mi Randa和Targetscan软件对lnc RNA IRL进行生物学分析,预测出lnc RNA IRL有5个潜在的mi RNA结合位点。随后通过荧光定量PCR实验检测到过表达和敲减lnc RNA IRL对这5个mi RNA的水平的影响,结果显示lnc RNA IRL能够显著影响其中4个mi RNA的水平变化,但是对于mi R-27c-3p水平的影响远远超出对其它mi RNA的影响。最后通过RNA免疫共沉淀和RNA pulldown等实验证明了lnc RNA IRL和mi R-27c-3p之间存在直接的相互作用。4.将mi R-27c-3p模拟体以及mi R-27c-3p的抑制体转染进鮸鱼肠细胞,通过荧光定量PCR检测炎症因子,结果显示转染mi R-27c-3p模拟体能够显著的减少炎症因子的表达,而转染mi R-27c-3p的抑制体则会显著增加炎症因子的表达,这表明mi R-27c-3p可能参与了鮸鱼的先天免疫反应。通过mi Randa等软件对mi R-27c-3p进行生物学分析,预测结果显示mi R-27c-3p可能能够靶向结合IRAK4的3’UTR区域。通过双荧光素酶报告基因检测系统和蛋白免疫印迹等实验证明了mi R-27c-3p能够靶向结合IRAK4的3’UTR区域并减少IRAK4的m RNA水平和蛋白水平。5.通过荧光定量PCR、双荧光素酶活性检测、蛋白免疫印迹以及细胞增殖等实验证明了lnc RNA IRL能够通过竞争性吸附mi R-27c-3p即通过ce RNA机制来减少mi R-27c-3p对于IRAK4的抑制作用,进而增强了鮸鱼的先天免疫反应。