乙脑病毒激活内质网应激反应的分子机制及致病性研究

Japanese encephalitis (JE) caused by Japanese encephalitis virus (JEV) is an infectious disease severely harming human and livestock in china, and its prominent pathological features are brain inflammation and cell death. The pathogenesis of JEV infection remains unclear, and there are no efficacious drugs against JE. Many viruses activate endoplasmic reticulum (ER) stress response, which promotes viral infection and pathogenicity. Previous studies indicate that JEV induces ER stress response, which is helpful to virus infection. However, the molecular mechanism and pathogenicity of ER stress response induced by JEV are still largely unknown. Based on our preliminary research on the activation of ER stress response by JEV, we here plan to investigate the following three aspects：（1） how JEV and its genes regulate three ER stress signal pathway (ATF6,IRE1 and PERK signal pathway) in vitro; （2） how JEV and its genes regulate inflammatory response and cell apoptosis via ER stress response in vitro; (2) the activation and pathogenicity of ER stress in the brain tissue of mice infected by JEV.These studies will reveal the molecular mechanism and pathogenicity of ER stress response induced by JEV through four respects including in vitro,in vivo, virus and viral genes, which will provide new insights and targets for the development of special anti-JE drugs.

乙型脑炎（乙脑）是由乙脑病毒引起的一种严重危害我国人畜健康的传染病，其突出病理特征是脑组织炎症和细胞死亡。目前乙脑病毒感染致病的确切机制并不清楚，也没有有效的治疗药物。许多病毒通过激活内质网应激反应促进病毒的感染和致病。研究表明乙脑病毒激活内质网应激反应，有助于该病毒感染。但是，乙脑病毒激活内质网应激反应的分子机制和致病性目前知道很少。在前期研究乙脑病毒激活内质网应激反应的基础上，本课题拟研究：(1)体外实验分析乙脑病毒及其基因对内质网应激反应的三条信号通路（ATF6、IRE1和PERK信号通路）的调控；（2）体外实验分析乙脑病毒及其基因经内质网应激反应对炎症反应和细胞凋亡的调控；(3) 体内实验分析乙脑病毒对鼠脑组织内质网应激反应的激活及其致病性，从体外和体内，病毒及其基因水平上揭示乙脑病毒激活内质网应激反应的分子机制和致病性，为研发特异性乙脑防治药物提供新思路和新靶点。

乙型脑炎（乙脑）是由乙脑病毒引起的一种严重危害我国人畜健康的传染病，其突出病理特征是脑组织炎症和细胞死亡。目前乙脑病毒感染致病的确切机制并不清楚，也没有有效的治疗药物。许多病毒通过激活内质网应激反应促进病毒的感染和致病。研究表明乙脑病毒激活内质网应激反应，有助于该病毒感染。但是，乙脑病毒激活内质网应激反应的分子机制和致病性目前知道很少。本课题的研究取得3项重要发现：（1）分子水平、细胞水平的研究表明乙脑病毒通过激活内质网应激反应的IRE1/JNK 信号通路诱导细胞凋亡。（2）分子、细胞和动物实验表明乙脑病毒通过诱导内质网应激反应的PERK信号通路诱导凋亡和脑炎。进一步的深入研究发现乙脑病毒蛋白NS4B通过LIG_FHA 和LIG_WD40 结构域，同时与两个PERK单体结合，促进PERK的二聚化，活化，继而诱导细胞凋亡和小鼠脑炎。（3）低剂量JEV感染Neuro-2a细胞的初期（感染复数为1，感染24小时），激活内质网应激反应的Ca2+-ROS-p53-p21信号通路，引起细胞内活性氧水平升高，诱导细胞衰老,抑制细胞凋亡。而高剂量JEV感染Neuro-2a细胞的后期（感染复数为5，感染72小时），JEV通过抑制STAT3-Foxo-Bcl-6/p21信号通路诱导细胞凋亡。p21在乙脑病毒诱导的细胞凋亡与衰老过程中均发挥作用。这些研究成果为特异性抗乙脑病毒药物的研发提供了新思路和新靶点。