Caspase8促进猪流行性腹泻病毒介导的天然免疫的分子机制研究

来源 :扬州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sarah_zld
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猪流行性腹泻是由猪流行性腹泻病毒(PEDV)引起的一种急性的、对仔猪致死率高的、接触性传染疾病,可导致猪的急性胃肠炎,并伴随水样腹泻、呕吐、仔猪的脱水、死亡,仔猪的病死率高达100%,给我国乃至全世界都带来巨大的经济损失。当前对PEDV的研究还有待深入,在疫苗免疫的情况下依旧会有流行的趋势,因此需要研究PEDV感染与免疫的机制,为该病原的防控与免疫提供新的方向与理论技术支持。细胞凋亡是细胞自身的一种防御机制,在受到病原刺激时通过激活细胞凋亡避免大范围感染。在细胞凋亡中,半胱天冬酶8(Caspase-8)发挥了重要的作用,同时Caspase-8也可参与到免疫相关通路的调控中。当细胞发生Caspase-8切割的凋亡时,Caspase-8的活化可以切割去泛素化酶圆柱瘤蛋白(Cylindromatosis,CYLD)使其失去去泛素化功能,受CYLD调控的维甲酸诱导基因蛋白Ⅰ(Retinoic acid-inducible gene Ⅰ,RIG-Ⅰ)会顺利泛素化,激活核因子κB(Nuclear factor κB,NF-κB)通路与RIG-Ⅰ样受体通路。RIG-Ⅰ泛素化一方面对NF-κ:B磷酸化的上调有重要意义,通过上调IκB激酶(Inhibitor of NF-κB kinase,IKK)的磷酸化进而激活NF-κB抑制剂alpha(NF-κB inhibitor alpha,IκB)的泛素化来调控NF-κB的活性,另一方面对干扰素调节因子3(Interferon regulatory Factor 3,IRF3)的磷酸化调控也非常重要,通过上调TANK结合激酶1(TANK binding kinase 1,TBK1)的磷酸化水平激活IRF3,最终都可以产生Ⅰ型干扰素,激活细胞的抗病毒作用。本实验首先通过细胞形态学方法并借助流式细胞技术,判断PEDV可以诱发猪空肠上皮细胞IPEC-DQ细胞发生程度较深的外源性细胞凋亡,并利用免疫蛋白印迹(Western Blot)技术检测PEDV感染后,IPEC-DQ细胞凋亡信号通路中Caspase相关蛋白的表达情况,阐明PEDV能够诱导IPEC-DQ细胞发生Caspase-8介导的细胞凋亡。其次,检测了不同感染浓度与不同感染时间条件下CYLD蛋白切割情况,确认发生细胞凋亡时会引起CYLD的切割,同时检测细胞天然免疫相关通路蛋白(RIG-Ⅰ,IKK,IκB,p65,TBK1,IRF3)的磷酸化水平,发现PEDV感染IPEC-DQ细胞后通过级联反应最终导致天然免疫关键蛋白NF-κB p65与IRF3的磷酸化水平上调。最后,研究Caspase-8活性受到抑制后PEDV对细胞天然免疫的影响,分别通过免疫蛋白印迹技术检测蛋白表达情况、免疫荧光观察蛋白核易位情况以及双荧光素酶报告基因实验检测关键蛋白启动子活性来进行验证,结果表明当加入caspase-8抑制剂Z-VAD后,CYLD的切割受到抑制,NF-κB p65的磷酸化水平显著下调,NF-κB p65与IRF3的核易位情况出现明显改善,天然免疫活性及干扰素的分泌也受到显著抑制。综上所述,PEDV感染IPEC-DQ细胞后会诱发细胞内caspase-8介导的外源性凋亡途径,激活天然免疫RIG-Ⅰ样受体通路与NF-κB通路,并激活干扰素启动子活性。在加入caspase-8抑制剂Z-VAD后阻断了NF-κB与RIG-Ⅰ样受体通路的活性,为PEDV的防治提供了一个新思路。
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