摘要
获得性免疫缺陷综合征又称艾滋病，是由人免疫缺陷病毒HIV感染引起的一类重大传染性疾病，其典型特征是通过损害人体免疫系统从而诱发一系列感染并发症，患者具有极高的死亡率。目前，高效抗逆转录病毒疗法是临床治疗艾滋病最有效的手段，其已成功地将艾滋病转变为一种慢性、可控性疾病，显著提高了患者生存率。然而，由于患者体内存在HIV潜伏储存库，其处于转录沉默状态，极少表达病毒蛋白且不产生新的子代病毒，导致抗逆转录病毒药物或机体自身免疫系统无法有效清除这类处于潜伏状态的前病毒。因此，患者需终身服药，一旦停药，患者在短时间内可能出现病毒血症反弹。潜伏储存库是当前彻底治愈艾滋病面临的最大挑战和障碍。目前，潜伏储存库形成的具体机制尚不明确，深入研究HIV潜伏储存库形成的分子机制进而有针对性地设计高效的潜伏逆转剂，是近年来艾滋病研究领域的热点和难点。 HIV潜伏的建立和逆转与潜伏细胞内病毒自身编码蛋白Tat的表达水平密切相关，因此深入研究宿主因子对Tat蛋白的调控是阐明HIV潜伏的分子机制的关键。潜伏状态下，Tat处于低表达的水平，维持HIV的转录沉默，一旦进入转录激活状态，其通过解除负性延伸因子和DRB敏感性诱导因子的转录抑制调控作用等，以促进转录延伸。研究显示，机体可通过多种途径如自噬、溶酶体以及泛素化-蛋白酶体途径调控Tat的表达。另有研究证实，宿主泛素样含PHD和RING结构域蛋白1(UHRF1)广泛参与调控多种病毒的感染过程，如HBV、EBV以及流感病毒等，但其在HIV感染复制中的作用尚不明确。已知UHRF1在DNA甲基化、组蛋白甲基化、泛素化、DNA损伤修复等表观遗传修饰过程中发挥着重要的调控作用，而HIV潜伏形成及逆转与染色质的表观遗传修饰密切相关。目前，国内外尚无文献报道UHRF1与HIV转录及潜伏感染相关，这也使得我们对UHRF1在HIV转录及潜伏中的功能产生浓厚兴趣。 本项目拟通过研究UHRF1对HIV转录、潜伏感染活化的调控作用和分子机制，明确UHRF1作为HIV潜伏逆转剂新靶点的可能性，为实现HIV治愈奠定基础。首先，我们通过染色质免疫共沉淀实验发现，UHRF1通过特异性结合在HIV-1 5''LTR启动子上，进而抑制HIV-1的转录，敲低UHRF1能显著促进HIV-1转录起始及延长阶段，提示UHRF1作为HIV-1转录负性调节因子很可能参与调控HIV-1的潜伏。采用慢病毒感染的方式在潜伏感染细胞模型中敲低UHRF1后发现，UHRF1缺失显著促进潜伏HIV-1的活化，且协同促进经典潜伏感染逆转剂对潜伏HIV-1的活化。免疫共沉淀实验等证实，UHRF1主要通过TTD、PHD和RING结构域和正性转录延伸因子复合物p-TEFb竞争性结合Tat蛋白，RING结构域进一步促进Tat K48位的泛素化和蛋白酶体途径降解，最终抑制HIV-1的转录进而促进HIV-1潜伏。另外，我们研究发现，小分子化合物Q205可显著降低UHRF1的表达且具有高效的HIV-1潜伏激活效果，提示我们Q205可能通过抑制UHRF1发挥潜伏激活作用，具有被开发成新型小分子HIV潜伏逆转剂的潜能。 综上所述，本课题在国内外首次明确了宿主因子UHRF1在HIV潜伏中的调控作用及其可能的分子机制，为阐明关键宿主因子与病毒蛋白相互作用参与调控HIV潜伏提供坚实的理论基础。更具现实意义的是，上述分子调控机制的阐明将基于UHRF1这一新靶点的HIV潜伏逆转剂的开发提供新的思路。
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