干擾素刺激基因IDO和ZAP抑制乙型肝炎病毒復制的機制研究.pdf

1、目前全世界有超過3.5億的人群感染乙型肝炎病毒(HBV)，HBV感染已成為嚴重的公共衛(wèi)生負擔。目前α干擾素已被廣泛應用于臨床治療慢性HBV感染；而在人體感染HBV的過程中，γ干擾素通過協(xié)調(diào)固有免疫和獲得性免疫，也能起到抗病毒的作用。干擾素和細胞表面的受體結(jié)合，通過Jak-Stat信號通路誘導產(chǎn)生很多ISG，為了進一步闡明干擾素抗病毒的具體機制，我們開展了三部分的研究工作。
　　在第一部分工作中，我們證實IFN-α和IFN-γ能夠在

2、人肝癌細胞來源細胞里抑制HBV復制，接著我們挑選了38個在肝細胞里干擾素誘導后高表達的ISG，通過在肝細胞內(nèi)共轉(zhuǎn)染ISG和HBV質(zhì)粒來尋找哪些ISG具有抑制HBV復制的能力。研究發(fā)現(xiàn)：有8個ISG抑制HBVDNA的幅度超過40％，其中6個ISG主要作用于HBVRNA(包括鋅指蛋白hZAP-S)；另外2個ISG(APOBEC3G和ID0)，能夠顯著的抑制HBVDNA，但是沒有影響HBVRNA。
　　在第二部分工作中，我們研究了ID0

3、抑制HBV復制的機制。研究發(fā)現(xiàn)γ干擾素刺激產(chǎn)生的ID0基因通過降解色氨酸，能夠強有效地抑制細胞內(nèi)HBVDNA復制，同時又不影響HBVRNA復制。進一步研究發(fā)現(xiàn)，過表達酶活性失活狀態(tài)的ID0，不能起到抑制HBV復制的作用，同時發(fā)現(xiàn)在ID0過表達的細胞里，如果補充了色氨酸，HBV復制水平又恢復了正常，這提示ID0的抗病毒作用通過降解色氨酸來完成。有趣的是，ID0介導的色氨酸缺乏能夠選擇性地抑制病毒的蛋白翻譯，從而影響病毒復制，但是對于細胞整

4、體的蛋白合成水平并沒有顯著的影響。最后，我們的研究發(fā)現(xiàn)：在γ干擾素處理的肝細胞里面，補充色氨酸能夠徹底恢復HBV的復制水平，而在Q干擾素處理的肝細胞里面，則沒有上述現(xiàn)象，這就提示對于人肝癌細胞來源的細胞，ID0在γ干擾素介導的抗病毒機制中可能起到主導作用。
　　在第三部分工作中，我們研究了ZAP抑制HBV復制的機制。以往研究表明：ZAP是一個干擾素誘導產(chǎn)生的能夠抑制很多RNA病毒復制的宿主因素。鼠ZAP(rZAP)通過鋅指結(jié)構(gòu)與R

5、NA病毒基因組里的ZAP反應區(qū)域(ZRE)相結(jié)合，然后在細胞漿里招募外切體來降解RNA。我們研究發(fā)現(xiàn)人鋅指蛋白(hZAP)能夠在肝細胞里本底表達，并且可以被α干擾素和IPS-1誘導表達增強，同時發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)染hZAP可以明顯降解HBV前基因組RNA和亞基因組RNA。通過熒光報告基團實驗發(fā)現(xiàn)：hZAP沒有明顯降低HBV核心啟動子的活性，提示hZAP的降解發(fā)生在轉(zhuǎn)錄后水平。和以往報道不同的是，hZAP對HBVRNA的降解發(fā)生在細胞核里。進一步的研

6、究表明，hZAP的抗病毒能力和病毒的核心蛋白、聚合酶無關。和鼠鋅指蛋白(rZAP)相似，截掉C端的hZAP仍保留了抗病毒能力，這提示N端的鋅指結(jié)構(gòu)是hZAP抗病毒的功能區(qū)域。誘變研究表明4個鋅指結(jié)構(gòu)的完整性對于hZAP抑制HBV病毒的活性至關重要，同時HBV基因里的ZRE定位在HBVpgRNA的末端冗余序列(nt1820-1918)。此外siRNA研究證實：hZAP是抑制HBV復制的宿主因素，同時hZAP在IPS-1誘導的HBVRNA降