成果名称: JAK-STAT介导的IFN-λ抗猪流行性腹泻病毒的分子机制研究
完成单位: 广东省农业科学院动物卫生研究所
主要人员: 沈海燕,郭鹏举,张春红,张建峰,刘志成,贺聪,周恒,饶丹,郭翠丽
介绍:

    课题来源与背景: 国家自然科学基金-青年基金:JAK-STAT介导的IFN-λ抗猪流行性腹泻病毒的分子机制研究(项目编号:31302101,执行期为:2014-01-01至2016-12-31),来源于国家自然科学基金委的资助,总资助金额为23万。

    该项目以目前在我国流行广泛、危害严重的猪流行性腹泻为研究对象,针对该病的致病机理仍不清楚这一问题,在已完成的相关研究基础上,分析猪流行性腹泻病毒体外感染与JAK-STAT信号转导途径相互作用关系,研究IFN-λ对PEDV的抗病毒活性,进而分析PEDV感染对JAK-STAT信号转导途径相关分子JAK、STAT1、STAT2的影响,以及PKR、OAS和MxA抗病毒蛋白对PEDV的作用,并且探索PEDV可能存在的拮抗IFN-λ作用的机制,对揭示PEDV感染导致猪体发病的机制和PED的防控具有重要意义。 研究目的与意义: 猪流行性腹泻(porcine epidemic diarrhea, PED)是由冠状病毒科冠状病毒属的猪流行性腹泻病毒(porcine epidemic diarrhea virus, PEDV)引起的猪的急性、高度接触性肠道传染病。虽然在临床上应用PED灭活和弱毒疫苗进行防控,PED仍然存在并经常发生,这严重影响了养猪业的健康发展。目前,对PEDV在分子生物学的研究取得了一定的进展,但对于该病的免疫机理和侵入机制的研究报道较少,给该病的防控带来很大的困难。猪源I和II型IFN在动物疾病防控中的抗病毒作用研究已取得了可喜的进展,但是关于IFN-λ的研究甚少。因此,本研究基于IFN-λ激活的JAK-STAT信号通路在抗病毒天然免疫中发挥的重要作用,以及猪源IFN-λ在抗动物病毒性疾病研究中所取得的成绩,开展对猪源IFN-λ的研究,为开发新型抗猪病毒性传染病的生物制品和高效免疫佐剂提供理论基础。

    主要论点与论据: 国内有课题组的最近研究表明,PEDV感染细胞后不诱导IFN-β产生,并且负调节poly(I:C)激活的IFN-β表达通路,进一步研究发现PEDV抑制IRF3活化,推测PEDV可能是通过抑制IRF3 的活化从而负调节IFN-β表达通路。该研究结果与之前的报道(冠状病毒感染能够引起宿主低水平型IFN的产生)一致,病毒通过编码某种多功能蛋白阻止或抵御宿主抗病毒天然反应。现有的研究表明,冠状病毒SARS-CoV、NL63-CoV(NL63 coronavirus,NL63-CoV)和MHV感染过程中都不能诱导IFN-β产生,病毒通过编码某种多功能蛋白阻止或抵御宿主抗病毒天然反应。另有研究表明,猪源IFN-λ1能有效抑制PRRSV在MARC-145细胞中的增殖,并且这种抑制作用呈剂量依赖性。另有研究报道,猪源IFN-λ1能抑制FMDV在IBRS-2细胞中的复制,但是FMDV感染并不能激活IFN-λ1启动子和IFN-λ1 mRNA的表达,这就提示FMDV可能已进化出干扰IFN-λ1抗病毒的功能,进一步研究发现,Lpro蛋白能有效抑制poly(I:C)诱导的IFN-λ1启动子活性,该抑制活性与Lpro的催化活性和SAP(SAF-A/B、Acinus和PIAS)亚基有关。

    创见与创新: 本课题以Vero E6细胞为PEDV感染的细胞模型,分析IFN-λ抑制PEDV复制的作用,并对PEDV感染的Vero E6细胞中IFN-λ激活的JAK-STAT信号转导途径相关分子的变化进行检测,分析IFN-λ通过何种途径发挥抗病毒作用,对揭示PEDV的致病机制具有重要意义,也为开发新型抗PEDV生物制品和有效免疫佐剂提供新的思路。 社会经济效益,存在的问题: IFN-λ与IFN-α/β在体内和体外都具有类似的诱导表达和信号转导机制,在机体抵御病毒入侵的天然免疫体系中具有重要的作用。目前,猪源I和II型IFN在动物疾病防控中的抗病毒作用研究已取得了可喜的进展,但是关于IFN-λ的研究甚少。本研究通过分析IFN-λ抑制PEDV复制的作用,研究PEDV感染IFN-λ激活的JAK-STAT信号转导途径的相互作用,对揭示PEDV的致病机制具有重要意义,也为开发新型抗PEDV生物制品和有效免疫佐剂提供新的思路。

    历年获奖情况: 目前已发表SCI文章两篇,中文核心期刊一篇,授权国家发明专利1项。

批准登记号:
登记日期: 2019-06-20
研究起止时间: 2014-01-01至2016-12-31
所属行业: 农、林、牧、渔业
所属高新技术类别: 现代农业
评价单位名称: 国家自然科学基金委员会
评价日期: 2017-03-23