病毒感染与宿主产生dsRNA引导新的靶向抗病毒策略

病毒感染性疾病的有效预防和治疗是一有待解决的全球性问题。我们的研究显示，病毒感染宿主细胞后将产生双链RNA，继而形成dsRNA信号转导复合体介导病毒感染或抗病毒效应，而正常哺乳动物体内检测不到长链dsRNA的存在。据此我们推论：dsRNA是病毒感染宿主细胞的特殊标志分子，有可能成为病毒感染人细胞的通用的药物靶标。通过基因重组改建dsRNA信号通路，我们构建了依赖dsRNA的caspase募集分子dsCARE，细胞学实验显示该分子可将病毒感染信号导向细胞凋亡途径。本课题拟进一步通过改建依赖dsRNA活化的信号转导重组体，结合细胞培养与体外感染、基因转染、荧光标记、免疫共沉淀等技术，研究dsRNA的信号转导机制，揭示dsRNA信号体在病毒感染和抗病毒中的作用，为广谱病毒预防性和/或治疗性疫苗的研究提供实验依据。

病毒感染性疾病的有效预防和治疗是一亟待解决的全球性问题。我们的前期研究显示，病毒感染宿主细胞后将产生双链RNA，继而形成dsRNA信号转导复合体介导病毒感染或抗病毒效应，而正常哺乳动物体内检测不到长链dsRNA的存在。据此我们推论：dsRNA是病毒感染宿主细胞的特殊标志分子，有可能成为病毒感染人细胞的通用的药物靶标。通过基因重组改建dsRNA信号通路，我们构建了依赖dsRNA的caspase募集分子dsCARE，细胞学实验显示该分子具有预防某些病毒感染细胞、以及引导病毒感染细胞快速清除的功能。为了阐明哺乳动物细胞内dsRNA可否作为病毒感染细胞的通用靶标，为新的广谱抗病毒药物设计奠定理论基础，本课题不仅进行了dsCARE的药学研究与广谱抗病毒活性探讨，在细胞水平上证实了dsRNA可以成为以腺病毒（ADV）为代表的DNA病毒、以水疱性口炎病毒（VSV）、呼吸道合胞病毒（RSV），以及生物安全第四级的埃博拉病毒（Ebola virus）为代表的RNA病毒的共同靶点，dsCARE可以广谱地结合细胞内dsRNA从而预防和治疗相应的病毒感染；同时在小鼠体内进行的抗痘苗病毒（VACV）感染研究取得了初步有效性；分子机制的探讨明确了dsCARE通过诱导感染细胞的程序性坏死而阻止病毒感染，dsCARE结合病毒诱导的dsRNA，激活RIP1和RIP3，形成活性复合物而诱导细胞进入程序性坏死；另外，我们的研究发现宿主细胞在应激状态下也可以产生内源dsRNA，其主要来源是占基因组10%的Alu序列。这一发现揭示了内源和外源dsRNA可以共同引导病毒感染引起的信号转导，我们对细胞内源性dsRNA产生及其信号转导开展了初步研究，以双氧水刺激A549细胞作为氧化应急模型，发现氧化应激作用下A549细胞中逐渐产生大量Alu RNA，其中一些Alu RNA以双链形式参与调控NF-κB磷酸化，参与调控氧化应激过程中NLRP3、IL 18和IRAK4的活化。相信对这一现象的深入探讨，对阐明以dsRNA为靶向的广谱抗病毒分子机制，对肿瘤、心脑血管疾病、神经退行性疾病、糖尿病等多种应激性疾病的病理生理机制，以及发现新的预防和治疗靶点与策略都将具有重要的意义。