micro-RNAs對(duì)Ⅰ型干擾素免疫效應(yīng)的調(diào)控作用與相關(guān)機(jī)制研究.pdf

1、Ⅰ型干擾素作為一類重要的細(xì)胞因子，有著廣泛的生物學(xué)功能，包括抗病毒、抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)等。其中，Ⅰ型干擾素在激發(fā)抗病毒免疫應(yīng)答中發(fā)揮著極其重要的作用。目前認(rèn)為，Ⅰ型干擾素抗病毒的主要機(jī)制是通過(guò)誘導(dǎo)靶細(xì)胞產(chǎn)生某些抗病毒分子而獲得對(duì)病毒感染的抵抗力，同時(shí)上調(diào)感染細(xì)胞MHCⅠ類分子的表達(dá)使其更好地被CTL識(shí)別進(jìn)而使得感染細(xì)胞被殺傷、清除。此外，Ⅰ型干擾素還活化相應(yīng)免疫細(xì)胞，能夠顯著地活化NK細(xì)胞，增強(qiáng)其殺傷功能，清除被病毒感染的細(xì)胞和轉(zhuǎn)化的細(xì)胞

2、。Ⅰ型干擾素是NK細(xì)胞最強(qiáng)有力的活化細(xì)胞因子之一，它能夠迅速活化NK，提高其對(duì)靶細(xì)胞的殺傷能力。目前，對(duì)于Ⅰ型干擾素活化NK細(xì)胞的機(jī)制雖有許多研究，例如，有報(bào)道認(rèn)為是通過(guò)Ⅰ型干擾素誘導(dǎo)白介素15的自分泌、旁分泌而起作用的，但是具體的詳細(xì)作用機(jī)制尚不十分清楚。此外，Ⅰ型干擾素對(duì)NK功能的調(diào)控遠(yuǎn)不僅僅限于活化這么單一，其全面的作用尚需進(jìn)一步深入認(rèn)識(shí)與研究。
　　 在臨床上，Ⅰ型干擾素被廣泛應(yīng)用在病毒感染性疾病的治療中。然而，在不同的

3、人中Ⅰ型干擾素的治療效果差異很大。目前Ⅰ型干擾素功能的實(shí)現(xiàn)和信號(hào)通路的研究已經(jīng)相當(dāng)深入，但是Ⅰ型干擾素對(duì)不同細(xì)胞實(shí)現(xiàn)其功能的機(jī)制尚沒(méi)有完全的了解。目前的研究證實(shí)，JAK/STAT級(jí)聯(lián)信號(hào)傳導(dǎo)，這一被廣泛接受的經(jīng)典的Ⅰ型干擾素信號(hào)傳導(dǎo)通路，受到多重機(jī)制的嚴(yán)密調(diào)控。其中，抑制性的信號(hào)分子，如SOCS家族，能負(fù)向調(diào)控Ⅰ型干擾素信號(hào)傳導(dǎo)。最終，Ⅰ型干擾素的信號(hào)傳導(dǎo)改變了細(xì)胞內(nèi)數(shù)百種基因的表達(dá)，通過(guò)這些調(diào)控的基因，Ⅰ型干擾素實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞功能的調(diào)控。

4、
　　 Micro-RNAs(miRNA)是細(xì)胞內(nèi)一類表達(dá)豐富、非編碼的高度保守的小RNA，長(zhǎng)度為18-25 nt。miRNAs表現(xiàn)出一種轉(zhuǎn)錄后調(diào)控基因表達(dá)的全新機(jī)制，它通過(guò)結(jié)合靶基因的mRNA的3'UTR抑制基因的表達(dá)。miRNAs已經(jīng)被證實(shí)在發(fā)育、感染、免疫應(yīng)答、炎癥反應(yīng)和腫瘤的發(fā)生等多種生理與病理過(guò)程中發(fā)揮作用。從最初發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)在，已經(jīng)在哺乳動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)了700多個(gè)miRNAs，其中絕大部分miRNAs的生物學(xué)功能是未知的。已

5、有報(bào)道，miRNAs參與免疫應(yīng)答中多方面的調(diào)控作用。但目前為止，尚未見(jiàn)報(bào)道m(xù)iRNAs能夠調(diào)控Ⅰ型干擾素的信號(hào)通路進(jìn)而影響抗病毒天然免疫，也沒(méi)有報(bào)道m(xù)iRNAs參與到Ⅰ型干擾素對(duì)免疫細(xì)胞功能的調(diào)控作用。對(duì)于NK細(xì)胞的活化，Ⅰ型干擾素刺激是不是也會(huì)通過(guò)一種miRNAs依賴的方式參與其中呢?這有待于進(jìn)一步的研究。
　　 通過(guò)轉(zhuǎn)基因或基因敲除小鼠實(shí)驗(yàn)，miR-155已被證實(shí)在體液免疫和細(xì)胞免疫中發(fā)揮著不可或缺的作用。而對(duì)于天然免疫和炎

6、癥反應(yīng)，miR-155能夠被多種刺激所誘導(dǎo)表達(dá)，例如TLRs激動(dòng)劑(例如TLR2，TLR3，TLR4和TLR9配體)、細(xì)胞因子(IL-1，TNF-α和IFN-β等)的刺激均可誘導(dǎo)其表達(dá)，提示miR-155可能參與天然免疫反應(yīng)。盡管miR-155表達(dá)能夠被poly(I∶C)或IFN-β誘導(dǎo)的事實(shí)強(qiáng)烈提示miR-155參與了抗病毒免疫應(yīng)答，但目前還沒(méi)有關(guān)于miR-155調(diào)控抗病毒天然免疫應(yīng)答或miR-155調(diào)控Ⅰ型干擾素信號(hào)通路和Ⅰ型干擾素

7、激發(fā)的抗病毒免疫的報(bào)道。
　　 正是基于以上研究背景，我們利用miRNAs表達(dá)芯片和高通量的小RNA測(cè)序技術(shù)，分別研究了小鼠巨噬細(xì)胞在VSV病毒感染后miRNA的表達(dá)變化，和人外周血NK細(xì)胞在Ⅰ型干擾素活化之后不同時(shí)間小RNA的表達(dá)譜變化。我們發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞在感染VSV病毒后miR-155是變化最明顯的一個(gè)；NK細(xì)胞在被Ⅰ型干擾素活化后miRNA總體發(fā)生了輕微的下降，其中有幾個(gè)下降比較明顯。
　　 第一部分：miR-155

8、通過(guò)抑制SOCS1的表達(dá)而增強(qiáng)Ⅰ型干擾素的信號(hào)傳導(dǎo)和促進(jìn)其抗病毒效應(yīng)
　　 (一)VSV感染誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞上調(diào)miR-155依賴于RIG-Ⅰ/JNK/NF-κB而非依賴于TLR/MyD88通路。
　　 (二)VSV誘導(dǎo)miR-155的表達(dá)能夠通過(guò)增強(qiáng)Ⅰ型干擾素信號(hào)通路而抑制病毒復(fù)制。
　　 (三)miR-155通過(guò)抑制靶基因SOCS1的表達(dá)而增強(qiáng)Ⅰ型干擾素的信號(hào)傳導(dǎo)和促進(jìn)其抗病毒效應(yīng)。
　　 第二部分：Ⅰ型

9、干擾素活化的人NK細(xì)胞small RNA的表達(dá)譜變化及相關(guān)功能分析
　　 (一)small RNA測(cè)序結(jié)果概述。
　　 (二)miRNAs表達(dá)分析。
　　 (三)差異miRNAs的靶分子預(yù)測(cè)與功能設(shè)想。
　　 (四)新miRNA候選基因的預(yù)測(cè)。
　　 結(jié)論：
　　 1.VSV感染能夠通過(guò)RIG-Ⅰ/JNK/NF-κB通路明顯誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞上調(diào)miR-155的表達(dá)，上調(diào)表達(dá)的miR-155能夠

10、通過(guò)增強(qiáng)Ⅰ型干擾素信號(hào)通路而增強(qiáng)了Ⅰ型干擾素抑制病毒復(fù)制的效應(yīng)，但對(duì)于病毒誘導(dǎo)的Ⅰ型干擾素的產(chǎn)生沒(méi)有影響；進(jìn)一步研究分析表明， miR-155通過(guò)抑制內(nèi)源性靶分子SOCS1的表達(dá)而促進(jìn)Ⅰ型干擾素的信號(hào)傳導(dǎo)、進(jìn)而促進(jìn)了Ⅰ型干擾素發(fā)揮抗病毒的生物學(xué)效應(yīng)功能。
　　 2.用Illumina Solexa大規(guī)模測(cè)序技術(shù)對(duì)Ⅰ型干擾素刺激活化前后的人NK細(xì)胞的小RNA成分進(jìn)行了測(cè)序和分析，得到了人NK細(xì)胞中小RNA和miRNA的表達(dá)譜，確證