EBV重激活宿主差异表达及转录组m~6A甲基化分析

来源 :昆明医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cm603
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[目的]EB病毒在人群中存在普遍感染,作为第一个被发现的人类肿瘤相关病毒,其与各种淋巴细胞源性及上皮细胞源性的恶性肿瘤相关。EBV主要以潜伏感染的方式存在于宿主细胞内,当宿主出现心理应激、免疫功能低下时病毒可重激活为复制强度高、能引起各种急性症状及对肿瘤发生发展有促进作用的裂解感染。本研究以伯基特淋巴瘤细胞Raji作为EBV潜伏感染模型,诱导病毒进入裂解感染后收集两种感染状态下的宿主细胞样本进行宿主细胞差异表达及RNA m6A甲基化分析,挖掘EBV潜伏感染重激活的关键宿主基因,为抑制重激活提供有效的宿主细胞候选靶点;并揭示两种感染状态下宿主细胞的转录组m6A甲基化修饰模式及差异m6A甲基化转录本,以探究m6A甲基化修饰在EBV潜伏感染重激活中的潜在作用。为进一步探寻EBV潜伏重激活机制提供实验依据。[方法]1.构建病毒裂解感染细胞模型:以最佳剂量(丁酸钠:3mM;PMA:20ng/mL)诱导EBV潜伏感染并能稳定传代的永生化淋巴母细胞系Raji细胞48h,收集诱导结束后的细胞蛋白样品,经Western Blot检测EBV裂解感染关键开关基因一BZLF1及BRLF1表达后即判定成功构建病毒裂解感染细胞模型;2.宿主细胞差异表达及RNA m6A甲基化分析:将经过验证的EBV处于裂解感染的Raji细胞以及平行处理的对照组细胞以每组三个生物学重复的方式加TRIzol后送至Illumina普通转录组及ONT RNA m6A甲基化测序平台进行测序,并对测序结果进行分析;3.筛选宿主细胞差异表达基因,并通过RT-qPCR对测序结果进行进一步的验证。[结果]1.成功构建体外诱导的EBV裂解感染细胞模型:加入诱导剂后部分细胞因诱导剂作用而具有黏附塑料的特性进而改变细胞形态出现贴壁情况,Western Blot检测到裂解感染关键基因(BZLF1、BRLF1)在两组细胞中的差异表达,尤其是作为病毒重激活的关键开关基因BZLF1在对照组细胞中几乎不表达。2.EBV潜伏感染重激活后宿主细胞差异表达基因13069个,包含9161个上调基因,3908个下调基因,1311个基因仅在EBV潜伏感染状态下表达,2684个基因则仅在EBV裂解感染状态下表达。3.EBV重激活后宿主细胞差异表达基因最显著富集于细胞外基质受体相互作用信号通路,在富集显著的前20个Term中,癌症信号通路及PI3K-Akt信号通路中富集到的差异表达基因数目最多,差异基因GO功能注释显著富集于细胞外基质相关功能。4.经RT-qPCR验证后,宿主细胞差异表达基因WNT9A、FOS、ARNT2、EGF、FDGFRB、PRKCG、GSTA4、LAMB3、LAMA3、SPP1、CREB3L3、ITGA2B在病毒裂解感染状态下表达上调,RASGRP3、IL12RB1、RUX1T1、TXNRD2、GNB3基因则表达下调,与测序结果表达水平趋势一致。5.E BV潜伏感染重激活后宿主细胞转录组总m6A甲基化位点减少,但两种状态下的m6A甲基化修饰模式大致相同,经典motif AGACT上所检测到的m6A甲基化位点基本处于低水平状态,GGACA上则基本为高水平状态,两组相比则病毒潜伏感染状态下的高m6A甲基化位点数目多于裂解感染状态下。6.以位点特异性≥0.3,显著性p值<0.01为条件,共筛选出差异m6A甲基化位点580个,包含超高甲基化位点295个,超低甲基化位点285个,差异甲基化位点所在转录本显著富集于子宫内膜癌信号通路,该通路共富集到1 1个转录本,对应10个基因,其中6个基因在转录水平上为超高 m6A 甲基化(GADD45B、ILK、AKT2、CTNNB1、AKT1、GRB2),4 个则表现为超低m6A甲基化(ELK1、KRAS、PIK3CD、CDKN1A)。7.差异甲基化位点所在转录本GO功能注释显示富集于生物过程中的解毒作用及细胞杀伤,细胞组分中的胞外区和超分子复合体,以及分子功能中的电子载体活性、分子转导活性、信号转导活性。[结论]1.EBV潜伏感染重激活后宿主细胞差异表达基因最显著富集于细胞外基质受体相互作用信号通路,GO功能注释显著富集于细胞外基质相关功能,表明细胞外基质各组分及相关功能可能在病毒重激活中发挥重要作用。2.显著富集于癌症信号通路及 PI3K-Akt 信号通路中的上调基因 WNT9A、FOS、ARNT2、EGF、FDGFRB、PRKCG、GSTA4、LAMB3、LAMA3、SPP1、CREB3L3、ITGA2B 及下调基因 ASGRP3、IL12RB1、RUX1T1、TXNRD2、GNB3可作为干预EBV潜伏感染重激活的宿主细胞候选靶点。3.宿主细胞的低m6A甲基化水平可能有利于EBV的潜伏感染重激活。4.EBV重激活差异m6A 甲基化位点 GADD45B、ILK、AKT2、CTNNB1、AKT1、GRB2、ELK1、KRAS、PIK3CD、CDKN1A可能通过子宫内膜癌信号通路在EBV潜伏感染重激活中发挥潜在作用。
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