【摘 要】
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新城疫病毒（Newcastle disease virus,NDV）引起的新城疫（Newcastle disease,ND）是禽类的急性、败血性和高度接触性传染病,主要感染鸡与火鸡,对全球的家禽养殖业造成了巨大的经济损失。NDV强毒株入侵机体时,一方面会诱导机体激发过强的炎症反应,产生细胞因子风暴,进一步损害宿主组织,增加禽类的发病率和死亡率;另一方面,宿主细胞启动自噬对NDV的病毒成分进行包裹和
【基金项目】
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国家重点研发计划（2016YFD0501603,2018YFD0500100）； 国家自然科学基金（31872492）； 中国博士后科学基金（2018M643107）； 青年科学基金项目（31902251）；
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新城疫病毒（Newcastle disease virus,NDV）引起的新城疫（Newcastle disease,ND）是禽类的急性、败血性和高度接触性传染病,主要感染鸡与火鸡,对全球的家禽养殖业造成了巨大的经济损失。NDV强毒株入侵机体时,一方面会诱导机体激发过强的炎症反应,产生细胞因子风暴,进一步损害宿主组织,增加禽类的发病率和死亡率;另一方面,宿主细胞启动自噬对NDV的病毒成分进行包裹和溶解,阻止病毒对宿主细胞的损伤。已有研究表明自噬和炎症存在相互调控的关系,而作为细胞内能量工厂的线粒体在自噬和炎症之间的调控中承担了重要角色。一方面线粒体损伤引起的活性氧增加和线粒体DNA释放会激活炎性小体,另一方面自噬的清除作用会阻止线粒体的进一步损伤。此外,研究表明NDV能够利用自噬促进自身复制。在本研究中,通过对感染NDV的禽源细胞CEF和DF-1内的线粒体变化,自噬变化和炎症因子变化进行检测,分析NDV诱导的自噬对炎症的调节作用以及线粒体在其中起到的作用。主要内容如下:1.NDV感染导致线粒体损伤和线粒体自噬。在本研究中细胞感染NDV后,通过透射电镜,观察到CEF细胞内线粒体肿胀断裂并有线粒体自噬溶酶体的形成;通过转染双荧光质粒对DF-1细胞内的LC3蛋白和线粒体分别定位,观察到线粒体自噬;通过流式细胞术,检测到线粒体膜电位降低,功能受损;通过流式细胞术,RT-q PCR和间接免疫荧光,检测到线粒体分裂态和融合态同时增加,线粒体质量增加。2.NDV感染后细胞内活性氧和线粒体DNA对炎症的影响。在本研究中,通过流式细胞术检测细胞在感染NDV不同时间点的活性氧水平变化,发现活性氧水平先上升后降低,最后低于正常水平,这与线粒体的活性和质量有关;通过RT-q PCR检测不同时间点的细胞内线粒体DNA拷贝数,发现NDV感染不能引起线粒体DNA拷贝数发生明显变化。研究表明NDV感染引起的活性氧和线粒体DNA变化不是炎症因子变化的主要因素。3.NDV诱导的自噬能够促进炎症因子的表达。研究中,分别使用自噬诱导药物雷帕霉素,无血清培养,自噬抑制药物氯喹和3-甲基腺嘌呤以及si RNA沉默ATG16L1的方法处理被NDV感染的DF-1细胞,在感染后不同的时间点收取样品并检测炎症相关因子的表达。研究表明NDV诱导的自噬与炎症相关因子IL-1β、IL-8、IL-18、TNF-α和CCL-5的表达呈正相关关系,表明NDV诱导的自噬促进了炎症。4.NDV诱导的自噬通过影响NLRP3炎性小体和p38/MAPK通路促进炎症反应。通过对成熟IL-1β产生的关键蛋白NLRP3进行免疫印迹检测发现,抑制自噬后NLRP3蛋白的变化不明显;对促进或抑制自噬后的Caspase-1活性检测,发现自噬与Caspase-1活性呈正相关关系;为此对影响炎症因子表达的上游信号分子进行检测,发现p38蛋白向p-p38蛋白的转变程度与自噬呈正相关关系。综上所述,NDV感染可以造成线粒体损伤,功能障碍,质量控制失调并导致线粒体自噬。此外,本研究首次证明了NDV诱导的自噬可以通过影响NLRP3炎性小体和p38/MAPK通路促进炎症反应。
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