RABV街毒株感染小鼠原代神经元microRNA表达谱变化及初步研究

【摘要】狂犬病病毒（RabiesVirus，RABV），为弹状病毒科（Rhabdoviridae）狂犬病毒属（Lyssavirus）成员，是一种高度嗜神经病毒，沿神经通路传播，侵袭中枢神经系统（CNS），造成急性致命性感染。狂犬病发生在全球150多个国家和地区。每年全世界有超过55,000人死于狂犬病。RABV感染能引起各种致命的神经系统症状，患者最终死于循环衰竭。尽管狂犬病造成脑脊髓炎的灾难性的临床结果，但事实上，炎性变化和神经元的退行性变化很少观察到或在自然条件下并不存在。有研究表明在自然条件下，神经元功能障碍，而不是神经元死亡，很可能是引起临床疾病和狂犬病致命的结果的原因。虽然目前也存在几个有理有据的假设，但RABV感染神经元引起功能障碍的根本原因尚未得到证实。微RNA（microRNA，miRNA）是一类广泛存在的长约22nt的内源性非编码单链RNA，在转录后水平调控靶基因表达。目前在各种生物中已经确定了成千上万种miRNA，其参与了细胞分化、增殖、凋亡和病原感染等诸多生物学进程的调控。大量的研究结果表明，病毒在感染过程中会引起细胞miRNA表达模式的改变，这可能是病毒成功感染和致病机制的重要决定因素之一。例如：在人类T细胞白血病病毒1型、人巨细胞病毒、Epstein-Barr病毒、流感病毒。在本研究中我们首先以建立的RABV感染小鼠原代神经元模型为研究对象，以miRNA芯片为筛选技术平台，筛选出RABV感染前后表达差异显著的miRNA分子为研究切入点，共筛选出上调19个，下调34个miRNA。以神经元特异表达的miRNA分子为研究关注点，运用RT-PCR方法在体内（脑海马组织）和体外（原代神经元）上分别验证芯片筛选出的10个miRNA分子：miR-466i-5p，miR-29a，miR-21，miR-671，miR-680，miR-107，miR-124，miR-181a，miR-9，miR-99b。其次，利用TargetScan靶基因软件和计算方法对48个能够为TargetScan数据库所识别miRNA的靶基因进行预测，得到上调的miRNA有潜在靶基因6,172个，下调的miRNA有潜在靶基因14,780个。把预测得到的靶基因进行GO富集分析和GO注释描述，结果呈现出众多与神经功能相关的GO生物进程（例如：囊泡运输、递质释放和轴突发生等）和GO细胞组分（例如：突触、树突棘和细胞骨架等）（P＜0.01）。从细胞信号转导系统与miRNA构成复杂调控网络的角度出发，基于KEGG生物通路数据库对靶基因集合进行生物通路富集分析。结果显示，预测的靶基因集合可显著富集于数个与神经功能密切相关的细胞信号通路（P＜0.05）。最后参考已有的miRNA表达谱的数据，确定待实验验证miR-29a和目的靶基因STX1A的互作对。运用Luciferase报告基因检测系统和Westernblot初步验证STX1A与miR-29a的互作关系。综上所述，本研究有助于认知RV感染和致病的分子机理及病毒与宿主基因功能关系的一般规律，在学术上初探和提出基于宿主miRNA的RV-宿主互作的学术观点，为发现来源于宿主系统的抗RV药物靶标积累学术基础，对研究RABV致宿主神经功能异常的分子机制具有推动作用。
【作者】史宁；
【导师】段铭；
【作者基本信息】吉林大学，预防兽医学，2014，硕士
【关键词】狂犬病毒；microRNA；靶基因；表达谱；

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