MUC1通过封闭TLRs信号通路调控RSV诱导呼吸道炎症的分子机制

呼吸道合胞病毒（RSV）在世界范围内危害人类健康。在我国其发病率、入院率和死亡率逐年增加。其损伤作用主要是RSV通过呼吸道上皮细胞表面的Toll样受体（TLR）感染机体后，产生以肿瘤坏死因子α（TNF-α）过量分泌为特征的失控性炎症反应。前期工作发现粘蛋白1（MUC1）可抑制RSV感染诱发的炎症，但具体的分子机制尚不清楚。结合近期的预实验结果，我们提出以下假设：MUC1很可能是通过其细胞内段直接或间接与TLR2细胞内段相互作用，进而封闭TLR2信号转导，来实现其控炎效应。本课题拟利用解析蛋白质和蛋白质相互作用的思路和技术方法，联合近年来兴起的受体中和技术，并辅以生物信息学分析和突变的办法揭示MUC1控炎的具体作用机制。同时，鉴定出MUC1结构中具有控炎效应的最小肽段，并验证其细胞水平的有效性。为早期干预RSV感染带来的强烈炎症反应，降低临床死亡率，提供新思路和新的药物作用靶位。

我们已发表的工作证实，在呼吸道合胞病毒（RSV）感染过程中，肿瘤坏死因子α（TNF-α）诱导上调的粘蛋白1（MUC1）以负反馈的方式抑制炎症的进一步发展，但具体机制不清。基于MUC1在上皮细胞的管腔面高表达后可以结合病原体（如腺病毒和绿脓杆菌等），进而抑制病原体接近并感染上皮细胞。且介导RSV诱发炎症的Toll样受体（TLR）中，仅有TLR2表达于呼吸道上皮细胞（AEC）的管腔面。因此我们推测MUC1可能通过两种方式抑制RSV感染后的炎症反应。第一，通过表达上调的MUC1结合RSV，并抑制RSV接近和感染AEC的方式抑制炎症的发展；第二，MUC1通过封闭TLR2信号通路抑制RSV诱导的炎症。首先，我们应用人的AEC细胞系、小鼠原代AEC和人AEC证实MUC1的表达水平与RSV的感染过程无关。在此基础上，我们进一步应用呼吸道条件表达MUC1的小鼠模型进一步证实这一结论。基于此，我们推断MUC1可能通过第二种方式抑制RSV诱导的炎症。为证实此假说，我们利用TLR2中和抗体验证RSV确实通过AEC表面的TLR2诱导炎症。而且在RSV刺激过程中，MUC1细胞内段（MUC1/CT）可以和TLR2的细胞内段结合,并随MUC1表达量的增加而增加。通过生物信息学分析发现，MUC1/CT中含有与MyD88结合TLR2细胞内段基序相类似的多个区域，我们现在已经通过突变的方法构建相应序列缺失的四种突变体，下一步我们将筛选四种突变体和野生型MUC1/CT稳定表达的呼吸道上皮细胞系，并在细胞水平鉴定出MUC1/CT的抗炎核心序列。这为下一步构建以MUC1/CT抗炎片段为核心的抗炎多肽并探讨其临床应用价值奠定基础。与此同时，我们还针对不同呼吸道病毒（如流感病毒、腺病毒5 型和7 型）诱导AEC表达MUC1的差异性进行了研究，为下一步证实MUC1是病毒感染过程中通用的抗炎分子奠定基础。