摘要
研究背景:单纯疱疹病毒(HSV)为嗜神经性病毒,能够侵犯中枢神经系统,破坏神经细胞的结构和功能。其中HSV-1是疱疹病毒性脑炎(HSE)的重要病原体,据统计约90%左右HSE由HSV-1引起。此外,HSV-1感染也可能是阿尔茨海默病(老年痴呆症)的病原体之一。细胞骨架是细胞内的支架结构,对于神经细胞而言细胞骨架是其神经传导功能的基础。神经细胞骨架调控紊乱会导致一系列神经性疾病产生,比如非综合性的X连锁智力迟钝(MRX)和威廉斯综合征。HSV-1的增殖周期中会与宿主细胞骨架发生密切相互关系,本课题组前期对没食子酰基葡萄糖天然产物抗HSV-1作用机制研究也提示HSV-1感染与细胞骨架相关。然而,HSV-1的神经性感染过程中对细胞骨架的影响和调控机制目前仍不清楚。 研究内容与结果:本论文首次对HSV-1感染人神经细胞时对F-actin骨架的调控与机制进行了研究,研究证明HSV-1诱导神经细胞F-actin骨架双向变构;对F-actin的抑制可影响HSV-1早期感染和胞内增殖效率;进一步的研究证明了cofilin参与了HSV-1诱导的F-actin双向变构;同时,证明了cofilin下调主要影响病毒早期感染,cofilin上调主要影响病毒胞内增殖;对复制阶段cofilin的进一步检测发现HSV-1复制诱导cofilin失活同时促进p-cofilin在核内聚集,而突变体高表达实验进一步证明活性状态(而不是非活性状态)的cofilin上调会影响HSV-1复制;对cofilin调控通路检测发现HSV-1通过下调SSH1磷酸酶而维持cofilin失活状态,并非通过促进LIMK1信号通路;而HSV-1对SSH1的下调依赖于泛素化-蛋白酶体系统。此外,针对课题组前期发现的抗HSV活性没食子酰基葡萄糖多酚天然产物PGG与1246TGG,我们进一步检测了其抗乙型肝炎病毒(HBV)、流感病毒的活性,首次报道1246TGG能够抑制HBV抗原分泌,首次报道PGG通过凝集流感病毒颗粒而降低病毒的感染能力,并评价了其体内抗病毒活性。 结论与意义:HSV-1对人神经细胞的感染诱导F-actin骨架双向变构,该双向变构由细胞蛋白cofilin介导,调控cofilin的活性能够影响HSV-1对人神经细胞的感染增殖效率。在HSV-1复制阶段,病毒通过泛素化-蛋白酶体系统依赖的途径下调SSH1磷酸酶以维持cofilin非活性状态,对泛素化-蛋白酶体系统的抑制能干扰HSV-1对cofilin的活性调控并影响病毒的复制。本论文的研究有利于我们深入了解HSV-1在神经性感染过程中与宿主细胞的相互作用关系,有利于了解HSV-1感染与神经系统病变的联系,并为提出潜在的新型抗HSV-1靶点提供依据。此外,本研究进一步证明本实验室筛选获得的来源于余甘子的抗HSV活性天然产物PGG、1246TGG具有广谱抗病毒活性,尤其是PGG对流感病毒的作用在体内得到初步证明,为我们以PGG类化合物为先导开发新型抗病毒药物提供了依据。
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