新城疫病毒感染鸡树突状细胞抑制T淋巴细胞增殖作用研究

Apoptosis involved in series of gene activation, expression and regulation, the deaths of cells were under controlled by the gene ordered and cell autonomous to maintain homeostasis. Studies have shown that the measles virus and human immunodeficiency virus can infect dendritic cells (dendritic cells, DCs) and upregulate the expression of TRAIL (TNF-related apoptosis-inducing ligand) protein to cause apoptosis of T lymphocytes and the proliferation was inhibited. However, NDV (Newcastle disease virus, NDV) in poultry DCs have not been reported. Early experiments found that, NDV infection of DCs and CD8+ T lymphocytes can inhibit T cell proliferation occurs, but the specific mechanism is not clear. The project focus on NDV infected DCs and T lymphocyte proliferation mechanism mainly included: (1) research on DCs through the C -type lectin receptor DC-SIGN and NDV glycoprotein interaction mechanisms and DCs in NDV how to play a positive and negative regulation of infection mechanism of action; (2) research on the activation status of apoptosis signaling pathway TRAIL, FasL, effector molecules such as molecular Caspase3 as well as which pathway been used to induced T lymphocyte proliferation inhibition.

细胞凋亡是指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序的死亡，涉及一系列基因的激活、表达以及调控等作用。研究表明，麻疹病毒和人类免疫缺陷病毒能够感染树突状细胞并上调表达TRAIL蛋白从而引起T淋巴细胞凋亡，使其增殖受到抑制。然而新城疫病毒（Newcastle disease virus, NDV）在禽类DCs上未见报道。前期实验发现，NDV感染DCs和CD8+T淋巴细胞能够抑制T细胞发生增殖抑制，但是具体的机制还不是很清楚。本项目将对NDV感染DCs和T淋巴细胞发生增殖抑制的机制进行研究，内容主要包括：（1）研究DCs通过C型凝集素受体DC-SIGN与NDV糖蛋白的互作机制以及DCs在NDV感染中如何发挥正负调节作用机制；（2）研究凋亡信号通路中诱导凋亡配体TRAIL、FasL、效应分子Caspase3等分子激活情况以及利用何种途径发生细胞凋亡引起T淋巴细胞增殖抑制。

本项研究发现新城疫病毒能够利用多种内吞方式感染鸡骨髓源树突状细胞并能够在其中复制，试验结果表明新城疫病毒可以通过网格蛋白介导的内吞方式感染进入树突状细胞，但是使用特异性抑制剂预处理树突状细胞后，并不能完全抑制新城疫病毒的进入，因此可能存在其他途径进入细胞的可能性，进一步研究发现新城疫病毒感染涉及肌动蛋白的重排作用，而肌动蛋白重排聚合作用能够引起细胞骨架重排以及巨胞饮小体的形成，同时药物抑制实验表明巨胞饮途径特异性抑制剂能够显著抑制新城疫病毒感染树突状细胞，并且存在药物剂量依赖关系。对树突状细胞表面特异性细胞间黏附因子3结合非整合素分子（DC-SIGN）在新城疫病毒感染中的作用研究发现，加入DC-SIGN抗体阻断受体后，新城疫病毒感染树突状细胞后特异性蛋白表达量显著降低，说明DC-SIGN在新城疫病毒感染树突状细胞中发挥重要调节作用。流式细胞仪检测发现新城疫病毒感染树突状细胞能够快速诱导早期凋亡，并随着感染时间的延长造成大量树突状细胞发生中期及晚期凋亡，Western-blot方法检测凋亡相关蛋白表达结果显示在感染新城疫病毒0~36h内，树突状细胞表达TRAIL及Cleaved Caspase-3蛋白量均显著上调。说明新城疫病毒感染树突状细胞后，能够促使树突状细胞发生大量凋亡从而显著抑制了T细胞的免疫应答反应，造成T淋巴细胞增殖受到抑制。基于上述试验结果，我们得出结论，新城疫病毒抑制细胞免疫应答的分子机制是通过感染树突状细胞引起TRAIL蛋白介导的凋亡信号通路，并且引起树突状细胞凋亡信号的级联放大反应，造成大量树突状细胞发生细胞凋亡，最终抑制T细胞的免疫应答。通过本课题的实施，首次发现新城疫病毒可以通过多种途径感染树突状细胞，主要以巨胞饮入胞途径为主，网格蛋白介导的内吞途径为辅的感染策略，此方式避免了单一入胞方式引起的新城疫病毒感染效率降低的风险。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。