免疫相关GTP酶家族成员IRGM介导的神经元自噬在宿主中枢神经系统免疫清除狂犬病病毒中的作用研究

Rabies, caused by rabies virus (RABV), is a major zoonotic disease with a mortality rate of almost 100%, which remains an important public health problem in China. The pathogenic mechanisms of different strains of RABV are completely different. The lab attenuated RABV can activate immune response of hosts, and can be cleared from central nervous system (CNS). However, the wild-type RABV can escape from immune response of hosts. Cell autophagy, which is a lysosome-dependent degradation path exists widely spread in eukaryotic cell, develops crucial antiviral action in virus infection. Our previously studies showed that the protein and gene expression profiles in CNS of mice infected by the attenuated strain or the wild-type strain, have obvious differences. Among the differential expression profiles, immune-related GTPase M (IRGM) and SH3GLB1 proteins, are both important cell autophagy related molecules, and play an important role in cell autophagy. Based on the early background research, to explain the immune clearance mechanism of RABV from CNS, this study is researching for the cell autophagy mediated by IRGM during RABV infection and the function of cell autophagy on immune clearance of RABV from CNS. This study could lay the groundwork for further study of the pathogenic mechanism and development of targeting treatment medicines　of rabies.

狂犬病是由狂犬病病毒（RABV）引起的重要人兽共患传染病，致死率几乎为100%，严重威胁我国的公共卫生安全。RABV不同毒株的致病机理截然不同，实验室致弱毒株可以激活宿主的免疫应答，进而被中枢神经系统（CNS）免疫清除，而街毒株则可逃逸宿主CNS的免疫应答。细胞自噬是广泛存在于真核细胞内的一种溶酶体依赖性降解途径，在病毒感染过程中发挥着重要的抗病毒作用。我们前期的研究表明：RABV实验室致弱毒株和街毒株感染宿主CNS后诱导产生的蛋白表达谱和基因表达谱存在明显差异，其中差异表达的免疫相关GTP酶家族成员IRGM和SH3GLB1蛋白是重要的自噬相关分子，在细胞自噬过程中发挥重要作用。本研究拟在前期研究基础上探究RABV感染过程中IRGM 介导的神经元自噬及其对宿主CNS免疫清除RABV的作用，阐明RABV的宿主CNS免疫清除机制，为进一步研究RABV致病的分子机制和探索靶向性治疗药物奠定基础。

狂犬病是由狂犬病病毒（RABV）引起的重要人兽共患病，其致死率几乎为100%，对公共卫生安全造成巨大威胁。病毒感染中枢神经系统（CNS）后，细胞自噬在抗病毒免疫应答和保护神经细胞功能等方面发挥重要作用。本研究利用iTRAQ LC-MS/MS定量蛋白质组学技术对RABV强、弱毒株感染CNS差异蛋白表达谱进行了分析，发现干扰素诱导GTPase家族成员是RABV感染中的一种新型反应蛋白，宿主差异蛋白高度靶向自噬相关通路，筛选获得了与自噬相关的功能基因；利用Western-blot、激光共聚焦等技术分析了RABV感染对细胞自噬的影响，发现RABV感染可诱导细胞自噬水平的改变，且强、弱毒株间存在差异，进一步研究发现细胞自噬不影响RABV的复制，但自噬激动剂可以在不影响病毒复制的情况下增强RABV对小鼠的致病性；采用过表达、基因沉默等分子生物学技术，对宿主自噬相关因子Bif-1与RABV复制的相互关系以及Bif-1在RABV诱导细胞自噬中的作用进行了探索研究，发现RABV感染后Bif-1分子在转录水平和翻译水平均发生改变，首次获得了鼠源Bif-1e亚型转录本序列；发现Bif-1分子参与了RABV诱导的细胞自噬，过表达Bif-1a\c亚型均能促进RABV感染后自噬体与溶酶体的融合过程；此外，研究了不同亚型Bif-1分子对RABV复制和增殖的影响，发现Bif-1c具有抗RABV复制作用，可作为潜在的狂犬病救治药物。项目累计发表研究论文3篇，培养博士、硕士研究生5名，研究结果为进一步研究RABV致病的分子机制、筛选新型狂犬病治疗方法和救治药物提供了研究基础和科学依据。