MIF在H9N2禽流感病毒诱导急性肺损伤中的作用及机制研究

Acute lung injury (ALI) is commonly acute serious respiratory diseases in clinic, its pathogenesis is complicated and the mortality is high. Excessive lung inflammatory response is one of the main reasons for acute lung injury. Macrophage migration inhibitory factor (MIF) as a central regulator of innate immunity may play a very important role in the inflammatory responses of lung injury. H9N2 influenza viruses are able to infect a wide range of hosts, and they show a high genetic compatibility with other subtypes of influenza viruses, so the World Health Organization (WHO) declared that it could be a potential candidate virus in the future influenza pandemic. Lung injury is a major symptom of H9N2 avian influenza virus infection, but the role of MIF and it mediated signal transduction in acute lung injury induced by H9N2 avian influenza virus is still unclear. Based on this, we will use MIF-/- deficient mice to observe the temporal change of relative inflammatory genes and cells, and elucidate the role of MIF and its molecular regulation mechanism in the acute lung injury induced by the H9N2 avian influenza virus, using real-time quantitative PCR, Western Blot, ELISA, immunohistochemistry and transcriptome sequencing methods. We hope this study could provide a theoretical reference for the pathogenesis of H9N2 influenza virus infection and the development of innate immune response mediated by MIF and related disciplines. We also hope to provide research target drugs for the clinical treatment of ALI.

急性肺损伤（ALI）是临床常见的呼吸系统急危重症，病死率高，发病机制复杂，肺内过度失控的炎性反应是其主要病因之一。巨噬细胞移动抑制因子（MIF）作为固有免疫中枢的关键调节因子，在肺损伤的炎症反应中可能发挥着非常重要的作用。H9N2流感病毒感染宿主广泛且易与其他亚型的流感病毒发生基因重组，WHO将其列为流感大流行的潜在病毒。H9N2流感病毒感染宿主可以诱导明显的肺损伤症状，但MIF在其中发挥的作用及作用机制目前未见报道。基于此，本项目拟借助MIF-/-基因缺失小鼠，分别从细胞及体内水平，运用实时荧光定量PCR、蛋白印迹、ELISA、免疫组化及转录组测序等方法，观察相关炎性基因与细胞时空变化，探讨MIF在H9N2禽流感病毒诱导急性肺损伤发病过程中的作用及其作用机制，为流感病毒诱发肺损伤发病机理、MIF介导的固有免疫应答及相关学科的发展提供参考，也期望能为ALI临床治疗药物提供研究靶标。

急性肺损伤是一种急性的、持续性的肺部炎症反应综合征。H9N2亚型的禽流感病毒虽然是低致病性禽流感病毒，但其呈地方流行性且可突破中间屏障直接感染人，并能引起急性肺损伤。巨噬细胞移动抑制因子(MIF) 被认为是一种促炎细胞因子，是炎症反应和免疫反应的重要调节剂，它参与了一些疾病的发生和发展，如败血症、关节炎、糖尿病和肺部损伤等。目前对于MIF在H9N2禽流感病毒诱导的炎症或免疫反应中是否发挥作用以及具体的作用机制尚未有报道。.本项目首先通过构建慢病毒包被的MIF-shRNA重组质粒载体，借助shRNA干扰技术沉默A549细胞MIF基因表达，来探讨了MIF在H9N2禽流感病毒诱导炎性反应中的作用。其次，借助实时荧光定量RT-PCR技术检测MIF的表达受到干扰后对相关细胞因子表达的影响，以及用转录组测序技术来探讨MIF在H9N2诱导的炎症中可能参与的信号通路和作用机制。最后，又对MIF特异性抑制剂ISO-1对MIF的表达干扰作用进行了进一步的研究。结果表明：1）慢病毒介导的MIF-shRNA转染A549细胞后可显著干扰MIF基因的表达，达到了抑制目的基因MIF表达的目的；2）在体外，MIF-shRNA对于H9N2诱导的细胞过度炎症因子（如IL-6, TNF-α, IFN-α/IFN-β和 NF-κB等）以及趋化因子具有明显的抑制作用；3）转录组分析表明MIF参与多条细胞内外的信号通路，如TLR天然免疫信号通路，MAPK/ERK1/ERK2/NF-κB信号通路等，并在各信号通路互联互作形成的复杂信号网络中扮演者重要的“承前启后”的作用；4）MIF特异性互变异构酶抑制剂ISO-1可以在细胞水平上较为显著抑制MIF的基因表达，并间接影响相关细胞因子的表达水平。截至目前共有2篇SCI文章发表，另有两篇关于MIF抑制剂ISO-1及其机制的文章正在审稿或撰写阶段，预计明年可见刊。.总之，通过本项目的研究，我们分别从干扰MIF表达及MIF抑制剂两方面均证实了MIF确实对H9N2禽流感病毒诱导的炎性反应具有明显的抑制作用。因此，MIF有可能成为禽流感病毒诱导急性肺损伤的新药靶点，为进一步探索其治疗提供新思路和新模式。