泡沫病毒(Foamy virus,FV)因能使体外感染的多种细胞出现空泡、多核等细胞病变效应而得名,因具有传统逆转录病毒所没有的一些特点而被归类于逆转录病毒科(Retroviridae),泡沫病毒亚科(Spumaretrovirinae),泡沫病毒属。目前分离得到最多的是非人灵长类泡沫病毒(non-human primates foamy virus),首例人泡沫病毒(Human Foamy virus,HFV)于1971年,被分离得到。20世纪末经序列比对发现,HFV基因组与猴泡沫病毒SFVcpz有较高相似度,因此大多数学者认为HFV是SFV跨物种传播而来,故命名HFV为原型泡沫病毒PFV(Prototype Foamy Virus,PFV)。FV在自然感染及实验感染的动物体内会建立持续终生的低水平感染,不表现任何病理损伤,然而其体外的致细胞病变效应,则会激起宿主的先天免疫。研究显示作为机体先天免疫的主要防御因子,IFN-γ能够有效抑制FV的致细胞病变效应。本实验室以PFV为研究对象,研究IFN-γ对PFV的影响,发现IFN-γ处理PFV感染的成纤维肉瘤细胞HT1080,其胞内PFV Gag(group specific antigen)蛋白表达量相对于未处理组,有明显下调,并伴随有鸟苷酸结合蛋白(Guanylate-binding protein 1,GBP1)4倍左右的上调。而目前报道有关抗FV的细胞因子有IFP35、PML、Nmi、tetherin 和 APOBEC3 等,却未见 GBP1。因此 GBP1 作为 IFN-γ 下游细胞因子之一,是否主导其抗FV功能,值得探讨。GBP1,因其能结合磷酸鸟苷酸而被命名,具有鸟苷酸三磷酸酶活性(GTPase),能够将GTP水解为GDP和GMP,与Mx和dynamin同属于大的鸟苷酸结合蛋白(large GTP-binding proteins)。GBP1作为干扰素诱导蛋白,具有一定的抗病毒功能。研究发现GBP1对水疱性口炎病毒(VSV)、脑心肌炎病毒(EMCV)、流感病毒(IAV)和丙型肝炎病毒(HCV)等的复制均具有一定的抑制作用,而且此功能与其GTPase密切相关。本文主要就GBP1是否会像抑制其他病毒一样,限制原型泡沫病毒PFV的复制展开研究。通过两种途径,一种是外源过表达GBP1,另一种是内源knockdown GBP1,检测GBP1对PFV复制的影响。实验结果显示,无论是瞬时表达还是稳定表达,在过表达GBP1的条件下,携带有PFV全基因组质粒pHSRV13转染HT1080细胞,或是PFV感染HT1080-eGFP-GBP1细胞48 h后,实验组PFV的结构蛋白Gag表达量相对于对照组在核酸水平和蛋白水平分别有近2倍与0.77倍的增加;同时,Gag蛋白剪切型P68相对于未剪切型P71有较明显的增加,且呈现GBP1浓度依赖性。与上述结果一致,GBP1蛋白水平下调56.7%时,实验组PFV Gag蛋白表达量相对于对照组减少66.9%。因此在48 h这一时间点,GBP1具有促进Gag蛋白的表达与剪切的功能。然而,在PFV感染目的细胞后的其他时间点,如72h和96h,GBP1似乎没能维持这一功能,但当提高PFV感染复数后,此现象有所后延,即在过表达GBP1后,PFV Gag表达量实验组相对于对照组只有在96 h这一时间点没有明显差异。之后,PFV其他蛋白表达量及子代活性粒子检测结果显示,在过表达GBP1的条件下,实验组PFV的另一结构蛋白Pol和非结构蛋白Bet表达量相对于对照组具有明显的上调;同样,实验组细胞外PFV滴度相对于对照组在48 h、72 h和96 h分别有5.9倍、7.3倍和4.3倍的提高;就48 h和72 h而言,胞外PFV的增加量要远远大于胞内。综合上述实验结果,GBP1影响PFV复制的主要功能是加快PFV复制周期,促进PFV病毒粒子的释放或出芽。此结果与己报道的GBP1抗病毒功能相反,这也许与不同病毒的特异性及不同宿主细胞内的微环境及免疫调控机制相关。之后还可以就GBP1影响PFV的这一功能,是否与GBP1的GTPase活性及PFV Bet相关展开研究,以探讨GBP1影响PFV复制的具体作用机制。