Sertoli细胞自噬支持寨卡病毒在睾丸持续复制机制的研究

Zika virus (ZIKV) is the only mosquito-borne virus that can be transmitted sexually. In recent years, there have been frequent epidemics worldwide, and China is also facing prevalence risks. It is proved that ZIKV can persist in the semen of infected males and impair reproductive health, but the mechanism of sustained replication of the virus is unknown. Previously, we used the Ifnagr-/- mouse model to demonstrate that Sertoli cells are important target cells for ZIKV in the testis. A large number of autophagosomes were observed in Sertoli cells. Since autophagy is closely related to the sustained replication of the virus, we hypothesized that ZIKV infection in Sertoli cells might increase the level and duration of virus replication in the testis by inducing autophagy. Therefore in this project, we would firstly study the characteristics of autophagy in Sertoli cells after ZIKV infection, and the effect of autophagy on ZIKV infection. Futhermore, the role and molecular mechanism of PI3K/Akt/mTOR signaling pathway during ZIKV-induced autophagy would be explored. The results might provide a basis for elucidating the long-term mechanism of virus in semen of ZIKV-infected patients, and offer a new option for clinical treatment of male reproductive health.

寨卡病毒（ZIKV）是唯一可通过性传播的蚊媒病毒。近年来，全球范围内频发疫情，我国也面临着流行的潜在风险。研究表明ZIKV可长期存在于感染者精液中并损害生殖健康，但病毒持续复制的机制不明。既往工作中利用Ifnagr-/-小鼠模型我们证明了Sertoli细胞是睾丸内ZIKV的重要靶细胞，感染可诱导Sertoli细胞产生大量自噬体。已有报道自噬与病毒持续复制密切相关，故推测ZIKV感染Sertoli细胞后可能通过诱导自噬增加病毒在睾丸内复制水平和存在时间。故本项目拟：首先研究ZIKV感染后Sertoli细胞自噬特点，以及自噬对ZIKV感染的影响；探究PI3K/Akt/mTOR信号通路对ZIKV感染诱导自噬的作用及其机制，及干预关键调控分子对ZIKV感染的影响。期望本研究为阐明ZIKV感染者精液长期带毒提供依据，同时为临床治疗和保护ZIKV感染相关男性生殖健康提供新思路。

寨卡病毒（ZIKV）是唯一可通过性传播的蚊媒病毒。近些年来，全球范围内频发疫情，我国也面临着流行的潜在风险。多项临床报道证明ZIKV可长期存在于感染者精液中并损害生殖健康，但病毒持续复制的机制不明。在既往工作中利用Ifnagr-/-小鼠模型我们证明了Sertoli细胞是睾丸内ZIKV的重要靶细胞。大量研究表明自噬与病毒持续复制密切相关。黄病毒科的登革病毒、丙型肝炎病毒均能通过诱导自噬体的形成从而延长病毒复制时长。ZIKV诱导的自噬被证明在垂直传播与神经发育异常方面均有报导。据此我们推测ZIKV感染Sertoli细胞后可能通过诱导自噬增加病毒在睾丸内复制水平和存在时间。故本项目拟：首先研究ZIKV感染后Sertoli细胞自噬特点，以及自噬水平对ZIKV感染的影响；探究PI3K/Akt/mTOR信号通路对ZIKV感染诱导自噬的作用及其机制；探究体内水平干预自噬对ZIKV感染的影响。基于上述目标，本项目首先在动物实验中，通过透射电镜在感染小鼠睾丸的Sertoli细胞内观察到自噬小泡，并结合分子生物学实验证明ZIKV感染Ifnagr-/-小鼠和Ifnar-/-小鼠后睾丸Sertoli细胞发生自噬。进一步细胞实验验证了Sertoli细胞中自噬的发生，并证明Sertoli细胞自噬水平与ZIKV病毒增殖水平正相关。Akt/mTOR是调控ZIKV感染后Sertoli细胞自噬的重要通路。通过HCQ治疗实验和Beclin-1基因敲减小鼠感染实验证明了自噬是ZIKV感染睾丸过程中Sertoli细胞存活的必要因素，故Sertoli细胞自噬可在睾丸内ZIKV长期存在过程中起着重要作用。通过本项目的研究，我们期望能为阐明ZIKV感染者精液长期带毒提供依据和全新视角，同时为临床治疗和保护ZIKV感染相关男性生殖健康提供新思路和必要参考。