中国医学科学院：RNAi技术解析病毒
肠道病毒71型(EV71))已被证明是引起近年来亚洲-太平洋地区频发的手足口病重症并导致患者死亡的最主要病原体。但是, 其是如何感染神经系统并导致严重神经系统病理损伤的分子机制尚不明确。
来自中国医学科学院&北京协和医学院，昆明医科大学等处的研究人员通过RNAi技术对 EV71 病毒感染恒河猴星状胶质细胞所需细胞磷酸酶谱进行了分析，比较了EV71在该细胞中的增殖特征,并对若干可以通过其表达水平及其活性的变化而直接影响 EV71 增殖的磷酸酶做了进一步分析。
结果表明, 恒河猴星状胶质细胞中若干与调控信号通路相关的酪氨酸磷酸酶和丝/苏氨酸磷酸酶对 EV71 的增殖具有调控作用, 而病毒亦可能通过与这些磷酸酶的相互作用对所感染的星状胶质细胞的免疫反应性产生相应的影响。
小RNA病毒科成员肠道病毒71型(EV71)作为引起儿童手足口病(hand foot and mouth disease, HFMD)的常见病原体, 同时因其也是该病重症及死亡病例的主要病原而受到广泛关注。星状胶质细胞作为 CNS 中胶质细胞的主要类型, 不仅具有重要的神经组织支持作用, 同时亦具有重要的神经细胞调节作用和免疫反应功能。
此前这一研究组已证明, EV71 能够通过 PSGL-1介导而进入该细胞, 并表现感染增殖过程(数据投稿中)。但此感染过程如何影响该细胞的生理功能尚不清楚. 由于星状胶质细胞具有较复杂的神经调节功能及免疫反应能力，在这篇文章中，研究人员就进一步探索病毒与该细胞相互作用的基础, 集中于这类细胞中具有功能调控意义的磷酸化/去磷酸化调控系统。
研究人员构建了恒河猴的212个磷酸酶基因的siRNA库, 并利用这一 siRNA 库分别下调了分离自恒河猴大脑并经纯化培养的星状胶质细胞内的各磷酸酶的表达, 在分析比较EV71在不同磷酸酶下调细胞中的增殖特征基础上, 对若干可以通过其表达水平直接影响 EV71 增殖的磷酸酶做了进一步分析。结果表明, 恒河猴星状胶质细胞中若干与调控信号通路相关的酪氨酸磷酸酶和丝/苏氨酸磷酸酶对EV71的增殖具有影响, 而病毒可能亦通过与这些磷酸酶的相互作用对所感染的星状胶质细胞的免疫反应活性产生影响。
研究人员指出，这项研究实验表明, 使用经过综合质量控制及效果评价而能够有效下调所有细胞内磷酸酶基因表达的 RNAi 技术, 可以在星状胶质细胞中寻找并确定对 EV71 增殖具有重要作用的特定磷酸酶。这类磷酸酶包括了酪氨酸磷酸酶、双特异磷酸酶和丝/苏氨酸磷酸酶共 11 个, 它们与细胞内多种信号的传导及由此引起的转录调控等过程相关。这些磷酸酶均能单独对 EV71 的增殖表现控制作用, 提示它们是病毒增殖必需的细胞成分。
同时, 这一研究实验结果还表明, 当 siRNA 干扰下调细胞内这些磷酸酶基因的表达时, 星状胶质细胞所具有的、在病毒感染刺激时改变某些淋巴因子分泌水平的特征性免疫反应活性亦受到影响, 这些以 IL-6 为代表的淋巴因子的变化, 从另一方面提示了, 星状胶质细胞内特定磷酸酶在表现对 EV71 增殖的控制作用之外, 亦同时涉及细胞针对病毒感染刺激而产生的, 表现为某些淋巴因子分泌上调的炎性免疫反应。根据这些结果和基于一些临床报道强调的 EV71 病理损伤涉及 CNS 中炎性反应机制的探讨, 可以推论, 星状胶质细胞中这些对 EV71 具有特定作用的磷酸酶的表达水平和其活性状态, 很可能在某种意义上影响了病毒感染CNS组织时所产生的, 通常表现为CNS炎性病理损伤的发生和变化机制。这项研究的结果为进一步分析 EV71 感染恒河猴模型, 尤其是探索感染CNS及其所出现的病理损伤的机制, 提供了新的基础和依据。
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项目成果
