小动物分子成像监测肝脏IFN-β的表达及其在抗病毒天然免疫研究中的应用

肝脏天然免疫系统在肝脏抗病毒过程中发挥重要的作用，由于缺乏理想的可实时观测肝脏IFN-β表达的小动物实验模型，肝炎病毒感染后各种调节因素对IFN-β启动子转录活性的影响还缺乏深入了解。本研究拟构建含新型噬菌体整合酶识别位点的IFN-β启动子调控荧光素酶（Fluc）表达载体，通过尾静脉高压转染技术，建立IFN-β启动子调控Fluc在小鼠肝脏长期稳定表达的动物模型, 并结合小动物分子成像实时监测poly(I:C)、仙台病毒及肝炎病毒功能和结构蛋白在体内引起IFN-β表达的变化，为肝炎病毒、肝细胞特异性转录因子、细胞因子以及结合蛋白等因素在模型动物体内对IFN-β启动子活性调节作用的研究创造条件。也是探索一种以成年小鼠为基础的建立转基因动物模型新方法的过程。相信该模型的建立有助于肝炎病毒诱导干扰素过程的深入研究，可进一步阐明肝炎病毒蛋白拮抗IFN-β信号通路的分子生物学机制。

I型干扰素（Interferon ，IFN）在天然免疫反应中有着重要作用，其主要成IFN-β，目前，关于干扰素在动物体内活性研究鲜有报道。本研究按计划建立了一种灵敏、稳定的在活体肝脏内评价IFN-β活性的模型体系，该模型通过水动力注射噬菌体整合酶和含整合酶位点的IFN-β启动子调控萤火虫荧光素酶表达的报告基因载体，用活体成像和Western blot证实了该质粒在小鼠肝脏的表达。进一步通过巢式PCR和活体荧光成像证实了表达载体在小鼠肝脏发生位点特异性整合。用经典的IFN-β的激活剂poly(I:C)来诱导小鼠模型肝脏中的荧光素酶表达，荧光素酶在6-8小时达到峰值。同时用ELISA法监测血清中的IFN-β，血清中的IFN-β的表达在时效上与荧光素酶表达一致，显示报告基因的表达能够指示IFN-β的活化。用不同剂量的poly(I:C)来激活小鼠肝脏的IFN-β，结果显示激活小鼠肝脏IFN-β最佳剂量为250μg/kg。已知HCV NS3/4A蛋白酶能够在人的细胞中阻断IFN-β信号通路，我们将HCV NS3/4A质粒水动力转染到小鼠肝脏，通过活体成像、血清IFN-β监测及Western blot检测，结果提示HCV NS3/4A蛋白酶能够在小鼠体内阻断IFN-β信号活化通路。此模型动物可以研究不同因素在体内对IFN-β启动子活性的调节作用，也可作为天然免疫中干扰素调节药物的评价模型。同时也有助于体内研究肝脏的天然免疫系统和肝炎病毒之间的相互作用。