DDX19A識(shí)別PRRSV基因組RNA并激活NLRP3炎癥小體.pdf

1、豬繁殖與呼吸綜合征(porcine reproductive and respiratory syndrome, PRRS)是由豬繁殖與呼吸綜合征病毒(PRRS virus，PRRSV)引起的一類(lèi)嚴(yán)重接觸性傳染病，主要引起懷孕母豬流產(chǎn)、早產(chǎn)、死胎、木乃伊胎及仔豬呼吸道疾病等癥狀。2006年爆發(fā)的由高致病PRRSV(highly pathogenicPRRS V,HP-PRRS V)引起的以高熱、高發(fā)病率和高死亡率為特征的高致病PRRS給

2、我國(guó)的生豬產(chǎn)業(yè)造成了難以估量的經(jīng)濟(jì)損失。HP-PRRSV感染豬肺泡巨噬細(xì)胞(pulmonary alveolar macrophages,PAMs)，誘導(dǎo)促炎性細(xì)胞因子的大量分泌，引起嚴(yán)重的肺部炎癥癥狀。我們實(shí)驗(yàn)室前期研究結(jié)果證明弱毒株CH1a、CH1R和疫苗毒株HuN4-F112均不能誘導(dǎo)IL-1β和TNF-α的分泌，而HP-PRRSV毒株HuN4和SDA2卻均能誘導(dǎo)這些細(xì)胞因子的高水平表達(dá)和分泌，表明強(qiáng)弱毒株誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)的能力不同。

3、IL-1β作為最重要的炎癥介質(zhì)之一，在啟動(dòng)和放大炎癥反應(yīng)，清除感染，加速組織修復(fù)，活化保護(hù)性免疫反應(yīng)等過(guò)程中發(fā)揮重要作用。大量研究表明，HP-PRRSV感染可以誘導(dǎo)IL-1β的分泌，但是，具體的分子機(jī)制還不清楚。本研究從分子水平探究HP-PRRSV感染誘導(dǎo)IL-1β分泌的機(jī)理。
　　IL-1β的成熟需要兩個(gè)信號(hào):第一信號(hào)由細(xì)胞編碼的模式識(shí)別受體(Pattern recognition receptor,PRRs)啟動(dòng)NF-κB信號(hào)

4、通路活化，促進(jìn)pro-IL-1β的產(chǎn)生;第二信號(hào)由病原相關(guān)分子模式(Pathogen-associated molecular patterns，PAMPs)或危險(xiǎn)相關(guān)分子模式(Damage AssociatedMolecular Patterns，DAMPs)介導(dǎo)炎癥小體激活，引起pro-c aspase-1活化及pro-IL-1β成熟分泌。本研究證明，HP-PRRSV感染可以誘導(dǎo)pro-caspase-1的活化以及pro-IL-1β

5、的切割成熟。深入研究發(fā)現(xiàn)HP-PRRSV感染可以誘導(dǎo)NLRP3炎癥小體復(fù)合物的形成。敲低NLRP3的表達(dá)顯著抑制PRRSV感染誘導(dǎo)的pro-caspase-1活化和IL-1β分泌。隨后的研究發(fā)現(xiàn)HP-PRRSV基因組RNA可以誘導(dǎo)較高水平的IL-1β分泌，證明HP-PRRSV基因組RNA及其5'UTR轉(zhuǎn)錄物均可以誘導(dǎo)NLRP3炎癥小體的激活。敲低NLRP3的表達(dá)顯著抑制HP-PRRSV基因組RNA及其5'UTR轉(zhuǎn)錄物誘導(dǎo)的IL-1β分泌

6、。本研究用大量數(shù)據(jù)證明了HP-PRRSV感染可以激活NLRP3炎癥小體，且發(fā)現(xiàn)HP-PRRSV基因組RNA就足以激活NLRP3炎癥小體，其誘導(dǎo)IL-1β分泌與病毒的復(fù)制過(guò)程無(wú)關(guān)。
　　病毒RNA可以誘導(dǎo)NLRP3炎癥小體的活化，但是目前還沒(méi)有任何證據(jù)證明NLRP3炎癥小體的組分可以直接識(shí)別病毒的RNA。因此，我們推測(cè)細(xì)胞內(nèi)可能存在未知的病毒RNA受體分子。利用HP-PRRSV感染豬PAMs為模型，通過(guò)抗ASC抗體免疫共沉淀試驗(yàn)和串

7、聯(lián)質(zhì)譜分析鑒定出了DDX19A。我們發(fā)現(xiàn)DDX19A與NLRP3炎癥小體復(fù)合物中的NLRP3相互作用，而不與ASC和caspase-1相互作用。進(jìn)一步證明DDX19A能直接結(jié)合HP-PRRSV基因組RNA及其5'UTR和3'UTR轉(zhuǎn)錄物、poly I∶C。敲低DDX19A的表達(dá)顯著抑制HP-PRRSV基因組RNA及其5'UTR轉(zhuǎn)錄物誘導(dǎo)的NLRP3炎癥小體活化和IL-1β分泌，但不影響poly I∶C和LPS/ATP誘導(dǎo)的IL-1β分泌