鸡树突状细胞以巨胞饮途径摄取新城疫病毒及其抗原递呈作用机制研究

Viruses often enter the cells by endocytosis. This process requires a variety of protein kinases involved in signal transduction which causes membrane ruffling or invagination facilitate virus engulfed into the cell. Immature dendritic cells (DCs) possess strong endocytosis ability and a variety of endocytosis pathways in which macropinocytosis is highly active when DCs capture glycosylated antigens and regulate immunity response by antigen presentation system. Studies have shown that vaccinia virus and human immunodeficiency virus can infect DCs through macropinocytosis and interfere with immune responses, whereas Newcastle disease virus (NDV) has not been reported in poultry DCs. Previous studies have found that NDV infection may be DCs to macropinocytosis way into the cell, but the specific mechanisms of endocytosis is not clear. In this project, we will study the process of NDV entry and specific immune response of virus particles induced by DCs antigen presentation, including (1) study on the mechanism of actin rearrangement in NDV infected DCs; (2) study on the DCs antigen presentation pathway and the immune responses specific to NDV.

细胞内吞是动物病毒的常见入胞方式，需要多种蛋白质分子参与并引起不同的信号转导通路将病毒转运入细胞内的过程。未成熟的树突状细胞（DCs）具有极强的内吞能力以及多种内吞途径，其中巨胞饮作用在DCs捕获糖基化抗原时高度活跃并通过抗原提呈作用调节免疫应答功能。研究表明，痘苗病毒和人类免疫缺陷病毒可以通过巨胞饮内吞感染DCs并干扰免疫应答，而新城疫病毒（NDV）在禽类DCs上未见报道。前期实验发现，NDV感染DCs可能以巨胞饮方式入胞，但是具体入胞机制尚不清楚。本项目将对NDV利用内吞途径感染DCs入胞过程以及病毒粒子经DCs抗原提呈激活免疫应答反应进行研究，内容主要包括：（1）研究NDV感染DCs后肌动蛋白发生重排作用的调控机制；（2）研究NDV入胞后抗原提呈途径以及激活特异性免疫应答的作用机制。

研究发现树突状细胞利用巨胞饮作用摄取新城疫病毒并通过抗原提呈作用影响T淋巴细胞增殖。对树突状细胞表面表皮生长因子受体在新城疫病毒感染中的作用研究发现，加入药物阻断受体后，新城疫病毒感染树突状细胞后特异性蛋白NP表达量显著降低。Western Blotting证实表面表皮生长因子受体能够与新城疫病毒的融合蛋白F发生免疫共沉淀，说明表皮生长因子受体可能作为树突状细胞的一种重要受体识别新城疫病毒进而激活巨胞饮发挥重要调节作用。流式细胞仪检测新城疫病毒感染树突状细胞主要组织相容性复合体（MHC），共刺激分子等变化，发现MHC-II类分子高水平表达。ELISA检测细胞因子显示Th1类细胞因子如IFN-γ、IL-12等在6h，12h，24h等时间点变化不大，而Th2类细胞因子如IL-4以及IL-10表达量在感染6h和12h时明显增加，能够促进B细胞增殖、分化和抗体的生成以及体液免疫应答，并且对于Th1类细胞因子具有抑制作用。流式细胞仪检测CD4+ T细胞和CD8+ T细胞在NDV感染DCs后的变化发现，CD4+ T细胞能够快速发生增殖，而CD8+ T细胞的比率呈现下降趋势。基于上述试验结果，我们得出结论，新城疫病毒感染树突状细胞后能够促进辅助性T淋巴细胞CD4+ T细胞发生激活，进而增强体液免疫反应。研究结果也为后续的新型抗新城疫病毒疫苗的开发以及抗病毒机制的研究提供新的思路和方向。