Notch受登革病毒调控的分子机制及其对固有免疫和病毒复制的影响

Dengue Virus (DENV) disease is one of the most prevalent and threatening arboviruscaused diseases worldwide. However, the mechanism of immune response against DENV remains unclear. Recent studies showed that Notch signaling pathway plays an important role in the innate immune cells. Our question is: Whether is the Notch signaling in macrophages and dendritic cells invovled in combating DENV infection? Our preliminary data demonstrated that in DENV-infected primary macrophages, expression of some Notch molecules was enhanced and Notch signaling was activated via type I Interferons. And the Notch activation in macrophages has an antiviral effect. Therefore, the first goal of current study is to validate the regulatory effects of DENV on the Notch signaling pathway, and to illustrate the underlying molecular mechanisms of DENV regulation on Notch signaling.Moreover, we will focus on the funcational analysis of Notch signaling on the innate immune response and DENV replication, by establishing stable cell clones expressing Notch ligands, antibody neutralzation assay, overexpression assay ,RNAi and inhibitor blockade assay ect. This study will illucidate the relationship between DENV, Notch and innate immunity, and shed light on the host immune response against DENV infection, providing potential targets for development of novel anti-DENV drugs.

登革病毒（DENV）病是世界上感染人数最多，威胁最严重的虫媒传染病之一，然而目前我们对于机体抗登革病毒免疫的机理十分不明确。近来研究表明，Notch介导了固有免疫细胞的多项功能。那么，Notch是否在固有免疫细胞抗登革病毒过程中发挥了作用呢？我们的预实验结果提示，DENV可通过I型干扰素诱导原代巨噬细胞中Notch分子高表达和通路激活；进一步的实验表明Notch通路激活对DENV复制具有抑制效应。由此，本项目将首先明确DENV 对Notch通路的调控作用，并阐明其调控的分子机制；并通过重组蛋白刺激、建立稳定细胞系、中和抗体实验、RNAi、过表达和抑制剂阻断等技术，从正反两方面来重点阐明Notch对于固有免疫和登革病毒复制的影响。本项目的实施将揭示DENV,Notch和固有免疫应答的相互关系，有助于阐明机体抗DENV感染的免疫机理，为登革病毒病防治药物开发提供新的作用靶点。

登革病毒病是世界上感染人数最多，威胁最严重的虫媒传染病之一。登革病毒的靶细胞是单核巨噬细胞和树突状细胞等免疫细胞。近来研究表明Notch通路是在这些免疫细胞的应答中具有调控作用，它是否在抗登革病毒过程中发挥了作用呢？本课题围绕Notch通路、宿主蛋白与登革病毒的相互关系开展了深入研究，取得的成果包括：.1，检测登革病毒感染的单核细胞、巨噬细胞、树突状细胞中， Notch受体、配体、以及靶基因的表达变化。发现部分受体、配体分子高表达，且通路被激活（Immunology, 2015）。.2，初步探索了寨卡病毒感染与Notch通路之间的关系，发现配体表达升高，但受体表达和靶基因没有变化，提示寨卡病毒与登革病毒不同，不能激活该通路。.3，证实Notch配体分子的诱导表达是依赖于固有免疫信号通路的（Immunology, 2015）。.4，发现激活巨噬细胞Notch通路后，对于登革病毒的复制水平没有显著性影响（Immunology, 2015）。.5，在Notch通路激活的CD4+T细胞中， Th1型细胞因子IFN-高表达，但Th2型细胞因子IL-4没有显著性变化。提示DENV诱导的Dll1表达，可能促进T细胞向Th1细胞进行分化（Immunology, 2015）。.6，阐明了宿主蛋白RHA在登革病毒感染后出核，与病毒RNA、病毒蛋白结合，促进登革病毒蛋白翻译的分子机制(论文投稿中)。.7，筛选获得与登革病毒NS4A结合的宿主蛋白EIF4A1，揭示其通过促进PKR的活化而发挥抗病毒功能的机理（BBRC， 2015；热带医学杂志，2015）。.8，观察到细胞在感染登革病毒后产生G3BP颗粒，且这些颗粒可抑制病毒的复制；而登革病毒通过延迟dsRNA产生和PKR的激活，延缓胞质颗粒的形成（Arch. Virol. 2015）。.总之，本课题重点研究了Notch信号通路分子表达的调控机制，以及它对登革病毒复制和免疫应答的影响；并对两个宿主蛋白（RHA,EIF4A1）调控病毒复制的分子机制进行了探索；研究了登革病毒感染后诱导细胞形成的应激颗粒与病毒的关系。研究揭示了宿主细胞应对病毒感染产生不同的应答方式，而登革病毒拮抗和逃逸宿主应答并利用宿主蛋白。研究成果丰富了宿主细胞与登革病毒之间的相互关系理论，并为抗登革病毒病的药物开发提供新的靶点。