摘要
自噬是细胞中一个高度保守的过程,它对维持细胞生长、发育、修复和存活等生理内环境的稳定至关重要。在哺乳动物中,有关自噬的功能研究已经有诸多报道。然而,在鱼类中关于自噬的研究,尤其是自噬在鱼类病毒入侵和复制中的作用却鲜有报道。草鱼(Ctenopharyngodon idella)呼肠孤病毒(Grass carp reovirus,GCRV)是一种双链RNA病毒,由其引起的草鱼出血病对一龄草鱼的致死率高达80%以上,给草鱼养殖业带来巨大损失。目前为止,对GCRV的致病机理尚未完全解析。 本论文以草鱼肾细胞(Ctenopharyngodon idella kidney,CIK)为模型,对自噬在草鱼感染GCRV过程中的功能进行研究,主要取得了以下结果: 1.自噬抑制GCRV感染后的复制。首先,GCRV感染引起草鱼脾脏组织和CIK细胞发生了明显的自噬反应。随后,在GCRV感染的CIK细胞中,发现自噬体数目及LC3-Ⅰ向LC3-Ⅱ转变都随着GCRV感染时间的延长而增多,而且与自噬密切相关的溶酶体也在感染后期明显增加。最后,自噬诱导剂雷帕霉素(Rapamycin)和自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-methyladenine,3-MA)处理CIK细胞分别能够抑制和促进GCRV的增殖; 2.自噬相关基因(autophagy-related gene,ATG)ATG5和ATG12的克隆及功能鉴定。为进一步探究自噬功能,通过RACE获得了草鱼两个重要的自噬相关基因ATG5和ATG12的cDNA全长,进一步研究发现,过表达ATG5和ATG12能够提升细胞自噬水平,并且ATG5能够结合ATG12促进自噬进程; 3.转录组分析揭示自噬抑制GCRV复制的分子机制。收集GCRV感染的CIK细胞样品进行转录组测序,GO和KEGG分析显示,在病毒感染后期细胞器受损,基础代谢活性下降,免疫应答反应和细胞死亡升高;而在过表达ATG5诱导自噬发生的细胞中,GCRV感染后免疫应答反应更温和,细胞器成分更完整,基础代谢水平更高,而细胞死亡途径却减少。以上结果表明,自噬在宿主应对GCRV感染过程中发挥重要作用。