HCMV下调神经干细胞Sox2表达机制

先天性人巨细胞病毒（HCMV）感染致畸尤其是中枢神经系统发育畸形机制尚未阐明。我们前期用HCMV感染神经干细胞（NSCs),首次发现HCMV于感染的立即早期/早期下调干细胞主控因子Sox2的表达,诱发NSCs分化异常。本项目拟用蛋白质/核酸合成抑制剂处理HCMV感染的NSCs,进一步精确下调Sox2表达的感染时相；构建Sox2启动子荧光素酶报告系统,转染表达病毒蛋白，监测Sox2启动子荧光素酶活性变化,鉴定调控Sox2表达的病毒蛋白。用系列缺失/突变的Sox2启动子报告系统，辅以DNaseI足迹、ChIP和EMSA手段，揭示病毒蛋白调控Sox2表达的分子机制。通过比较HCMV标准/突变毒株感染、野生/突变病毒蛋白转染对Sox2 DNA甲基化和组蛋白乙酰化影响，揭示病毒蛋白调控Sox2表达的表观遗传机制。为解析先天性HCMV感染致胎儿中枢神经系统发育畸形机制提供新思路，为临床干预提供依据。

HCMV的先天性感染是导致出生缺陷的主要原因,主要表现为中枢神经系统发育损伤，但目前HCMV引起的神经发育疾病的具体机制尚不明确。作为重要的干细胞标记蛋白之一，Sox2对神经干细胞（NPCs）正常复制与分化至关重要。但目前尚无针对HCMV感染对NPCs中Sox2影响的研究。为解决这一问题，我们在国际上首次建立了HCMV容许性感染的NPCs细胞模型，为研究HCMV和Sox2的相关性提供了理想的细胞水平研究模型，该模型也为深入研究HCMV先天性感染致神经发育畸形机制研究建立了研究平台。通过荧光定量PCR和免疫印迹实验，我们发现HCMV感染在mRNA和蛋白水平都能显著下调NPCs中SOX2表达；HCMV感染还使Sox2由细胞核中迁移到胞浆中，从而改变其亚细胞定位。进一步研究发现病毒蛋白IE1参与HCMV对Sox2的调控，其具体机制也已初步研究清楚，目前正在准备投稿。此外，围绕Sox2这一重要NPCs标记物，我们还进行了一系列其他研究，包括HCMV对Notch通路的影响及机制，和HCMV感染NPCs过程中对miRNA表达谱的改变及影响等。通过该项目，我们不仅建立了研究HCMV感染致神经发育异常的NPCs细胞模型平台，并且利用该模型解析了HCMV下调Sox2的机制、及其对其他重要细胞因子通路等的影响，初步揭示了多种可能的HCMV导致神经发育异常的机制。