宿主长链非编码RNA ARVN在狂犬病病毒感染中的机理研究

Long non-coding RNAs (lncRNAs) have been implicated in regulation of multiple biological processes such as cell proliferation, development and differentiation, but understanding of the antiviral functions for these lncRNA during infection is limited. Rabies virus (RABV) is a zoonotic pathogen and a serious threat to human and animal health. RABV infection has resulted in almost 100 percent mortality in humans and no effective method for treatment is currently available. However, the role of lncRNAs and the mechanism by which they act in RABV infection remains unknown. Our previous work includes the discovery of a lncRNA by genome wide profiling, which play an important role in inhibiting RABV infection. In this study, molecular and virology techniques will be applied with the goal of identifying the key molecular sites on lncRNA that interact with RABV, and to reveal the underlying mechanisms. This study will add new knowledge for RABV infection and viral pathogenesis. The result will also provide effective targets for the development of novel antiviral strategies against RABV infections.

宿主长链非编码RNA(long non-coding RNA，lncRNA)在多种生物学现象中发挥重要的调控功能，但是lncRNA在宿主抗病毒感染过程中的作用知之甚少。狂犬病毒(RABV)是一种古老的人兽共患病病毒，虽然目前已有相应的疫苗等预防措施，但人们对狂犬病毒的复制以及致病机制仍不甚了解。lncRNA在抗病毒感染过程中发挥着重要的调控作用，宿主lncRNA在狂犬病毒感染过程的作用及其机制尚无深入的报道，开展lncRNA在狂犬病毒感染过程作用的相关研究对认识狂犬病毒的复制及致病机制具有重要意义。我们前期通过高通量芯片检测技术筛选到一条显著抑制RABV的lncRNA,本研究拟结合分子生物学、病毒学和表观遗传学等多种学科技术，找到lncRNA互作分子，揭示lncRNA调控机制。本研究的开展将为深入了解狂犬病毒的感染及致病机制补充新的科学理论，为抗狂犬病毒的新药物开发提供潜在的靶点。

狂犬病是一种人兽共患病，人感染发病后致死率接近100%，并且目前尚无可以治疗狂犬病的药物，该病的世界范围传播及野生动物的感染给公共卫生带来极大威胁。因此，有必要深入探究狂犬病病毒的复制、感染及其致病机制。lncRNA是指包含大于200个核苷酸的不编码蛋白质的RNA序列，lncRNA的相关研究为深入探索病原微生物的致病机制提供了基础理论依据。本研究以狂犬病病毒感染的人神经母细胞瘤细胞为模型，应用全基因组芯片技术首次分析了狂犬病病毒CVS-11毒株感染的细胞lncRNA及mRNA表达谱。筛选到一条对病毒感染起到促进作用的lncRNA-PINT，PINT在病毒感染的过程上调表达，PINT的上调表达依赖于p53蛋白，当沉默p53后，狂犬病毒的感染不能诱导PINT的上调表达。过表达PINT促进了病毒蛋白的表达和病毒的复制，沉默PINT抑制了病毒蛋白的表达和病毒的复制。此外，为了分析RABV感染小鼠脑组织的circRNA表达谱，我们对感染RABV CVS-11株组和对照组的C57BL/6小鼠大脑进行RNA测序，共鉴定出30985条circRNA。与对照组相比，RABV感染共引起636条circRNA显著差异表达，其中有426条显著上调表达和210条显著下调表达。RABV感染能诱导N2a细胞中circ-Parp9上调表达，在N2a细胞和SK-N-SH细胞上过表达circ-Parp9均能抑制RABV的复制。我们发现mmu-miR-28b和mmu-miR-6951-3p可以与circ-Parp9结合。在SK-N-SH细胞上过表达mmu-miR-6951-3p能显著促进RABV的复制。通过软件预测及双萤光素酶报告基因实验证实mmu-miR-6951-3p与IIGP1结合，过表达mmu-miR-6951-3p抑制内源性IIGP1的表达，进一步证实mmu-miR-6951-3p靶向基因IIGP1。而过表达IIGP1抑制RABV的复制。因此，circ-Parp9通过抑制mmu-miR-6951-3p对IIGP1的抑制作用而促进IIGP1的表达进而抑制病毒复制。总之，本研究为深入研究狂犬病病毒的致病机制和药物治疗靶点提供了丰富的信息，揭示了lncRNA参与了狂犬病病毒感染过程并发挥重要的调控作用。