干扰素诱导跨膜蛋白3抑制病毒复制的功能及分子机制研究

宿主限制性因子在抑制病毒复制、调节天然免疫等方面发挥重要的作用，但其作用机制各异，同一因子对不同病毒的作用机制亦有差异。干扰素诱导跨膜基因（interferon induced transmembrane, IFITM）是最近发现的一个抗病毒限制因子，但其作用机制并不是十分清楚。本研究拟选择严重危害养殖业的伪狂犬病毒（有囊膜的DNA病毒）和口蹄疫病毒（无囊膜的RNA病毒）以及人兽共患的乙型脑炎病毒（有囊膜的RNA病毒）为研究对象，通过建立稳定表达猪IFITM3的细胞系和转基因小鼠探讨猪IFITM3对这三种病毒的抑制效果；进而研究IFITM3蛋白具体作用病毒复制周期的那一阶段，并通过表达谱芯片、酵母双杂交等技术筛选IFITM3上调的基因和相互作用的蛋白，阐明其抑制病毒复制的分子机理。为抗病毒药物设计和分子抗病育种研究奠定基础。

干扰素诱导的跨膜基因(interferon induced transmembrane, IFITM)属于干扰素刺激基因，在生命体中起着细胞粘附、分化、信号转导、抗肿瘤和抗病毒以及免疫监视的作用。在本项目中，首次克隆了猪源IFITM3基因，分析比较与人源IFITM3有66%同源性和共同的结构域；建立了稳定表达IFITM3的细胞系，系统的评价了IFITM3蛋白对FMDV、JEV、IAV和PRV复制的影响。猪源IFITM3显著的抑制FMDV增殖，与对照相比，抑制滴度达到1000倍以上，差异极显著（p<0.001），而且对不同的血清型的FMDV都具有显著的抑制效果，在乳鼠模型上，IFITM3能有效抗FMDV的感染。同时IFITM3对JEV、IAV和PRV也具有显著的抑制效果，具备潜在的抗病育种价值。抗病分子机制研究表明IFITM3主要通过影响病毒的吸附（FMDV）或进入（JEV和PRV）来影响病毒的复制，并通过酵母双杂交技术筛选到与细胞凋亡相关的宿主基因AIFsh。在此基础上，构建了转基因小鼠或猪，并对其抗病毒效果进行了评价，结果显示在过表达IFITM3的转基因小鼠和猪上，并不能很好的抗病毒感染，其机理有待深入研究。