甲型流感病毒基于NF-κB和p38 MAPK信号通路诱导呼吸道上皮细胞β防御素产生机制的研究

Infections with influenza A virus (IAV) cause considerable morbidity and mortality in the world. Because IAV is easy to vary, is more virulent, is extensive and quickly transmission, and other characteristics, we is still unable to conquer IAV, even though the present science and technology rapidly advance. Defensins are small and cationic peptides that include six specific cysteine residues, and with a broad spectrum of antimicrobial efficiency. Beta defensins (BD) are expressed in the epithelial cells of various organs and are identified as key elements in the host defense system at the mucosal surface. In our initial research, it has been confirmed that the mouse β defensin 1-3 (MBD1-3) showed the activities against IAV, and IAV can induce the produce of MBD 2 and 3 in the upper and lower respiratory tracts. According to know, the BDs play an important role in the immune against IAV. This project studies how IAV and every constituent of IAV induce BD from airway epithelial cells through NF-κB and p38 MAPK signal pathway in vitro and in vivo. The results can let us know the mechanisms of the produce of β defensins from airway epithelial cells by IAV, and can provide new thought and strategy to prevent and treat Flu.

流感是引起人类死亡的主要感染性疾病之一，由于甲型流感病毒（IAV）容易变异、毒性强、可经人际传播、传播速度快等特点，即使目前科学技术突飞猛进，人类仍无法征服IAV。防御素是富含半胱氨酸的小分子阳离子多肽，表现出广谱的抗微生物效能，β-防御素（BD）在组织中的表达具有特异性，在局部黏膜免疫中起重要作用。我们前期的研究工作已经证实，鼠β-防御1-3（MBD1-3）具有较强的抗IAV作用，而且IAV的感染能刺激机体上、下呼吸道组织产生MBD2,3。由此可知，BD在抗IAV免疫中发挥着重要作用。本项目拟通过体外细胞实验和实验动物体内实验研究IAV如何通过NF-κB相关信号通路和p38 MAPK信号通路诱导呼吸道上皮细胞产生BD，以及明确是IAV的何种成分在此过程中发挥主要作用。从而探讨IAV诱导呼吸道上皮细胞产生BD的作用机制，为研发抗IAV药物提供新的作用靶位，为防治流感提供新的治疗思路和策略。

流感是引起人类死亡的主要感染性疾病之一，由于甲型流感病毒（IAV）容易变异、毒性强、可经人际传播、传播速度快等特点，即使目前科学技术突飞猛进，人类仍无法征服IAV。防御素是富含半胱氨酸的小分子阳离子多肽，表现出广谱的抗微生物效能，β-防御素（BD）在组织中的表达具有特异性，在局部黏膜免疫中起重要作用。我们前期的研究工作已经证实，鼠β-防御1-3（MBD1-3）具有较强的抗IAV 作用，而且IAV 的感染能刺激机体上、下呼吸道组织产生MBD2,3。由此可知，BD 在抗IAV 免疫中发挥着重要作用。本项目通过体外细胞实验和实验动物体内实验研究IAV及其主要化学组分基于NF-κB 相关信号通路和p38 MAPK 信号通路诱导呼吸道上皮细胞产生BD的作用及其机制。.本研究运用细胞培养、病毒增殖、原核构建和表达、蛋白质提取和纯化等方法获得IAV H1N1病毒体、rRNA及各组分蛋白，阐明活的或灭活IAV H1N1病毒体可在体外诱导小鼠呼吸道上皮细胞、体内诱导小鼠呼吸道组织的MBD表达上调，该诱导作用与NF-κB和p38 MAPK信号通路有关；rRNA、rM1、rM2和HA1蛋白在体外作用于小鼠支气管上皮原代细胞，可单独诱导或协同IAV病毒颗粒诱导MBD的表达，该诱导作用与NF-κB相关信号通路和p38 MAPK信号通路有关；rNS1和rNS2蛋白作用于小鼠呼吸道组织可抑制IAV诱导的MBD表达上调，该抑制作用与NF-κB信号通路有关。该研究结果阐明了IAV H1N1与机体抗病毒免疫的相互作用及其机制，为流感的防治提供新的理论指导，为创新抗流感药物的研制提供新的思路和策略。.项目执行期间发表标注本项目资助的论文8篇，其中SCI收录论文1篇，核心期刊论文3篇，会议论文2篇，另有正在投稿SCI论文2篇。培养硕士研究生2名，培养实验师人员2名。研究成果“β防御素的真核和原核表达及其抗流感病毒的作用及其作用机制的实验研究” 获得2014年贵州省科技进步三等奖，项目负责人排名第一。负责人获得第十三届贵州省青年科技奖。