论文部分内容阅读
天然免疫系统又称固有免疫系统,在识别病毒感染、触发信号级联放大和诱导I型干扰素及炎症反应等抗病毒细胞因子的表达过程中起着决定性作用。抗病毒天然免疫系统中有两种模式识别受体负责结合病毒复制过程中产生的双链RNA:一种是定位于细胞质膜及内吞泡膜上面的Toll样受体(Toll-likereceptors,TLRs),能够通过激活转录因子干扰素调节因子(interferonregulatoryfactor3,IRF-3)和核因子-κB(nuclearfactor-κB,NF-κB),诱导I型干扰素和炎症因子的产生。另一种是定位于细胞质内可识别病毒双链RNA的解旋酶受体维甲酸诱导基因I样受体(RIG-Ilikereceptors,RLRs)。维甲酸诱导基因I(RetinoicacidinduciblegeneI,RIG-I)是第一个被发现的该家族的受体成员,在除浆细胞以外的几乎所有细胞中都能发挥作用。RIG-I识别不同种类的RNA,激活抗病毒信号传导通路,活化转录因子IRF-3和NF-κB,最终诱导干扰素β(interferon-β,IFN-β)的合成。 Klotho是一种抗衰老蛋白,其基因缺失表现一系列衰老症状。近年来有报道Klotho在固有免疫中发挥作用,其与I型干扰素和白介素等抗病毒因子间存在联系。然而,Klotho是否参与细胞抗病毒固有免疫很少受到关注。基于此,我们对Klotho在抗病毒天然免疫反应中的作用进行初步探索,为寻找和开发新型调节固有免疫的生物大分子奠定基础。 为探讨Klotho在抗病毒天然免疫反应中的作用,本研究首先观察了Klotho对病毒入侵后干扰素表达的影响,并初步探讨了其在RIG-I介导的抗病毒信号通路中的作用及其作用方式。主要研究内容及研究结果如下: 1.通过基因转染和RNA干涉技术过表达和干涉Klotho基因,结果发现其对病毒入侵后干扰素的表达具有正向调控作用。 2.通过在293T细胞中转染PolyI:C模拟细胞内的病毒刺激,证实了Klotho能通过胞内途径增强RIG-I介导的抗病毒信号通路,进一步通过将该抗病毒通路中信号因子△RIG-I、MAVS、TRAF、TBKI、IKKε表达质粒分别与Klotho表达质粒共转染293T细胞,发现Klotho能通过影响“病毒感受器”RIG-I及其下游接头蛋白—线粒体抗病毒信号蛋白(mitochondrialantiviralsignalingprotein,MAVS),特异性增强RIG-I介导的抗病毒信号通路。 3.分别将野生型Klotho和缺失信号肽的突变体Kl△ss质粒转染293T细胞,病毒刺激或PolyI:C模拟胞内刺激条件下,荧光素酶报告基因检测IFN-β报告基因的活性,荧光定量RT-PCR和ELISA检测IFN-β的表达水平。结果发现缺失信号肽的Klotho即胞内Klotho蛋白不能诱导干扰素的表达。相反,外加Klotho蛋白或将过表达Klotho的培养基上清(即具有生物活性的Klotho蛋白)加入到RIG-I信号通路已被激活的培养基中,干扰素的表达明显上调;而当细胞外的Klotho蛋白被抗体封闭后,干扰素的表达则明显减弱。提示,Klotho蛋白可能在细胞外发挥其抗病毒的生物学功能。 综上所述,我们的研究表明Klotho是RIG-I抗病毒信号通路中的一个特异性正向调节因子,且细胞外的Klotho蛋白更能加强RIG-I介导的抗病毒作用的发挥。我们的发现首次揭示了Klotho与RIG-I介导的抗病毒固有免疫之间的联系,有助于进一步认识细胞中RIG-I介导的抗病毒固有免疫的调控网络。