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人类疱疹病毒6型(human herpesvirus 6, HHV-6)属于疱疹病毒β亚科,分为HHV-6A和B两个亚型。HHV-6是引起婴幼儿急疹(exanthem subitum, ES)的病原。文献报道HHV-6与淋巴系统增生性疾病、多发性硬化症(multiple sclerosis, MS)、急性脑炎、慢性疲劳综合症、病毒性心肌炎、器官移植后感染等多种疾病有关。HHV-6感染能影响宿主细胞周期进程甚至能诱导细胞凋亡,但其具体的分子机制目前还未进行过详细的研究。本课题以人T淋巴细胞系HSB2为研究对象,探讨HHV-6感染对HSB2细胞周期进程及细胞凋亡的影响及其分子机制。首先,我们大量收集HHV-6 GS标准株感染的CBMC细胞,反复冻融后,高速离心对病毒浓缩纯化。然后构建标准质粒,制作标准曲线,用实时荧光定量PCR的方法测定病毒滴度。其次,分别用细胞计数法和MTT法测定HHV-6感染对HSB2细胞增殖的影响,结果显示HHV-6感染能显著抑制细胞增殖,其作用具有时间依赖性;流式细胞术结果显示,感染细胞发生了G2/M期阻滞,进一步检测M期的标志分子磷酸化H3(Ser10),证明细胞周期停滞于G2期;实时荧光定量RT-PCR和Western blot结果显示,HHV-6感染使cyclinA2、cyclinB1、cyclinE1的蛋白水平和mRNA水平提高,cyclinD1的蛋白水平和mRNA水平均无明显变化;此外,Western blot和实时荧光定量PCR研究结果表明G2/M期细胞环境有利于病毒DNA复制和蛋白的表达。再次,本研究探讨了HHV-6诱导细胞G2阻滞的机制。体外激酶活性分析表明HHV-6感染抑制了cyclinB1-Cdk1(cdc2)激酶活性;Western blot结果显示磷酸化cdc2(Tyr15)表达量增加,总cdc2蛋白的表达也稍有增加;进一步研究表明HHV-6感染上调Weel蛋白表达,提高了Myt1激酶活性,并降低磷酸酶Cdc25C的活性。病毒感染使p53、p21、p27的蛋白和mRNA表达水平显著增加,并呈时间依赖性,并且磷酸化p53(Ser15)的表达也急剧增加;此外,HHV-6感染使磷酸化Chk2 (Thr68)和其下游分子磷酸化Cdc25C(Ser216)表达增加。以上结果提示,HHV-6感染可通过多途径,多分子协同诱导细胞G2阻滞。另外,在本研究中发现HHV-6感染导致G2期阻滞之后诱导了细胞凋亡,因此我们对其诱导凋亡的途径进行了探讨。流式细胞术PI单标法和Annexin V-FITC/PI双标检测均表明HHV-6在感染晚期可诱导凋亡。电子显微镜观察显示感染细胞染色质高度凝集、边缘化,细胞核碎裂呈碎片状,线粒体形态也发生了变化,表现为体积增大,肿胀,嵴紊乱、断裂; HHV-6感染后caspase-3,caspase-9活性显著升高,而caspase-8活性无变化;线粒体膜电位下降,Bcl-2蛋白表达水平下降,Bax表达水平增加。以上表明线粒体凋亡途径参与HHV-6诱导的细胞凋亡。综上所述,本研究结果提示HHV-6是通过多条途径、多种因子协同促进细胞的G2期阻滞,通过caspase依赖的线粒体途径诱导细胞凋亡。本研究为HHV-6感染相关疾病寻找新的治疗靶点提供了理论依据和新思路。