埃及伊蚊补体系统抗病毒感染的功能研究

Pattern recognition receptor (PRR) is the sentinel to alarm pathogens invasion and activate innate immune responses. Several mammalian proteins in extracellular or intracellular milieu sensor the viral infections, including Toll-like receptor (TLR), RIG-I and C-type lectins. However, in arthropod, no PRR has been identified to mediate the antiviral immune response. Our previous study found a Thioester-containing protein (TEP) in Aedes aegypti, which is a homolog of human complement C3 and designated as AeTEP-1, strongly resists Dengue virus (DENV) and West Nile virus (WNV) infections. Here, we further our previous observations and identify a family of Sushi-containing protein (AeSCP) family as the PRR molecules to recognize Dengue virus and associate with AeTEP-1 in A. aegypti. We will elucidate the molecular mechanism of AeSCP/AeTEP antiviral responses, identify novel complement factors by the comparative genomics and proteomics approaches. Our study will raise a complement system against viral infection in A. aegypti and delight a novel humoral innate immune response against microbes in invertebrate.

模式识别受体（PRR）可识别入侵的病原体，是激活先天性免疫反应的警报器。我们之前的研究发现埃及伊蚊体内存在含硫酯键蛋白基因（AeTEP）具有抵抗登革热病毒及西尼罗病毒感染的功能（Cheng et al.,2011,Plos One 6,e22786）。AeTEP基因是哺乳动物补体因子C3的同源基因，是昆虫补体系统的核心分子。在本课题中，我们的前期研究结果显示埃及伊蚊中有一类含Sushi结构域蛋白（AeSCP）可以作为模式识别受体识别登革热病毒，并结合AeTEP补体分子清除登革热病毒感染。我们将进一步揭示埃及伊蚊补体系统与登革热病毒感染的相互作用关系，研究AeSCP与AeTEP补体分子清除病毒感染的分子机制；同时将利用比较基因组学及蛋白质组学方法，寻找埃及伊蚊补体系统中的新功能因子，阐明埃及伊蚊补体系统在昆虫先天性抗病毒免疫反应中的角色与功能。

该研究预设三个研究目标，分别为：1、埃及伊蚊TEP补体系统识别病毒及清除病毒感染的分子机制研究；2、鉴定补体系统中的其他功能因子；3、研究补体系统对多种蚊媒病毒感染埃及伊蚊的阻抑作用。总体来说，该项目希望发现新型蚊媒抗病毒补体因子，并阐明该类蚊媒补体因子与病毒感染之间的关系。在该项目的支持下，我们的研究以埃及伊蚊为研究模型，首次阐明媒介昆虫抗病毒及耐受病毒感染的分子机制。具体进展包括，阐明多种蚊媒补体因子的抗病功能及分子机制，研究成果分别发表在传染病学主流期刊PLoS Pathogens发表2篇研究论文 (PLoS Pathogens, 2014a；PLoS Pathogens, 2015)。此外，我们的研究还阐明一种蚊媒补体因子是调节肠道微生物菌群的关键因子，相关研究成果正在国际微生物学顶级期刊Nature Microbiology修回 (Under Revision)。鉴于我们在蚊媒补体因子抗病毒研究机制的方面做出的原创性研究，近期Cell系列综述类杂志Trends in Parasitology邀请我发表特邀综述及研究展望 (Trends in Parasitology, 2016)。目前该项目申请国家发明专利3项，培养博士后2名，博士研究生2名。 此外，还有多篇研究论文标注该项目基金号 (PLoS Pathogens, 2014b；Molecules, 2015；Nature Microbiology, 2016a；Nature Microbiology, 2016b；Emerging microbes & Infections, 2016)。综上所述，申请书中提出的研究目标已经圆满完成。未发现未按计划进行的研究及未完成的目标。