长链非编码RNA Zfas1在抗病毒天然免疫中的功能与机制的研究

The study of lncRNAs is one of the hotspot in the field of epigenetics in recent years. While, the functions of many lncRNAs in antiviral innate immune response have not been identified, and the mechanisms of corresponding lncRNAs are still unclear. Here, we identified a novel viral nucleic acid sensor ZNFX1, which can recognize dsRNA and prime the type I interferon pathway. There exists a lncRNA-Zfas1 that initiates from the nearby antisense strand of Znfx1. The results showed that viral infection induced Zfas1 expression, and viral replication was significantly enhanced after Zfas1 knockdown. After that, the function and mechanism of Zfas1 in antiviral immune response will be further explored. Herein, Zfas1 knockdown cells will be constructed following by various viral infection，to further determine the antiviral effect and regulatory function of Zfas1. Meanwhile, RNA pull-down combined with mass spectrometry and RNA immunoprecipitation will be used to identify the target of Zfas1. Thus, further study on the molecular mechanism of Zfas1 in the antiviral innate immunity will be conducted. This study will shed light on the precise regulation of the antiviral immune response and provide a novel target for the diagnosis and treatment of viral diseases.

长链非编码RNA（lncRNAs）是近年来表观遗传领域研究热点之一。然而许多在抗病毒天然免疫应答过程中具有调控功能的lncRNAs仍未被鉴定，其相应的分子机制仍不明晰。我们前期发现新病毒核酸受体分子ZNFX1，其能识别病毒的dsRNA并激活I型干扰素通路。ZNFX1基因组反义链“头对头”存在lncRNA Zfas1。实验表明，病毒感染能诱导Zfas1上调表达，而敲低Zfas1病毒复制显著增强。本项目将深入探究lncRNA Zfas1在抗病毒免疫应答中的调控功能及分子机制。拟构建Zfas1稳定敲低细胞并利用多种模式病毒感染，明确其抗病毒效应及信号通路调控功能；采用RNA pull-down结合蛋白质谱分析、RIP等手段寻找Zfas1发挥调控功能的分子靶点，阐明其抗病毒效应的分子机制。项目的实施将加深对机体抗病毒天然免疫应答精确调控的认识，并为病毒感染性疾病的临床诊断和治疗提供全新的分子靶点。

长链非编码RNA（lncRNA）调控抗病毒天然免疫是免疫遗传及表观调控的热点之一，前期我们鉴定了一个抗病毒新分子ZNFX1并发现lncRNA ZFAS1（ZNFX1 antisense RNA1）以“头对头”的方式定位于ZNFX1反义链。在项目的支持下，我们阐明了线粒体定位的新型病毒核酸识别受体ZNFX1发挥抗病毒功能的分子机制（相关成果于2019年11月发表于Nature Cell Biology）。在此基础之上，我们深入探究lncRNA ZFAS1在病毒感染和抗病毒免疫应答中的作用及其分子机制。主要取得以下研究结果： （1）ZFAS1与ZNFX1存在相似的表达调控模式并且在物种进化中保守地以“头对头”形式存在；（2）病毒感染或IFN-I刺激诱导ZFAS1显著上调表达；（3）体外实验表明ZFAS1显著抑制多种病毒复制，发挥抗病毒功能；（4）明确ZFAS1体内增强机体抗病毒免疫，抑制病毒感染；（5）ZFAS1正调控抗病毒免疫应答；（6）ZFAS1通过增强ZNFX1蛋白质稳定性，促进ZNFX1的抗病毒免疫应答调控和抗病毒功能，从而形成正反馈免疫调控通路。本项目已如期完成所有研究计划要点，已发表SCI论文2篇，待接收1篇，中国科技核心期刊论文2篇，申请发明专利3项，其中授权1项，项目负责人获中国科协第六届 “青年人才托举工程”支持。本项目阐明了lncRNA ZFAS1作为抗病毒先天免疫应答的正调节因子通过调控其临近蛋白质编码基因ZNFX1的功能来参与抗病毒过程。我们的研究丰富了对lnRNA介导的抗病毒天然免疫应答调控的认识，为病毒感染性疾病的临床诊断和治疗提供重要的分子靶点。