乙型脑炎病毒调控NMDA受体磷酸化及其介导神经损伤的分子机制

Abstract: Japanese encephalitis virus (JEV) is a serious pathogen of human and animal. Glutamate-induced excitotoxicity is one of the key factors resulting in neuron damage during JEV infection. The N-methyl-D-aspartate receptor (NMDAR) is an ionotropic glutamate receptor. Phosphorylation of NMDAR plays a key role in regulating glutamate-mediated neural excitotoxicity. The applicant has found that JEV infection upregulates the phosphorylation on NMDAR NR1-S890 and NR2B-Y427 sites in neurons, which may result in increased excitotoxicity mediated by glutamate and contribute to neuron death. To understand the mechanism of JEV-induced NMDAR phosphorylation and neuron damage in this project, the JEV-induced phosphorylation sites in NMDAR will be further confirmed; the signal pathway regulating JEV-induced NMDAR phosphorylation and the link between NMDAR phosphorylation and the JEV-caused neuron death will be investigated; the role of NMDAR phosphorylation in JEV pathogenesis will be analyzed. This study may provide us new understanding of JEV pathogenesis and novel approaches for development of antiviral drugs.

乙型脑炎病毒（JEV）是一种危害严重的人兽共患病病原。中枢神经系统内谷氨酸的大量释放，是JEV诱导神经损伤的重要因素之一，但其分子机制仍待阐明。N-甲基-D-天冬氨酸受体（NMDAR）是谷氨酸的主要功能受体之一，其氨基酸位点的磷酸化修饰在调控NMDAR介导的谷氨酸神经毒性中发挥重要作用。申请人前期研究发现：JEV感染可导致神经元细胞NMDAR NR1-S890和NR2B-Y472位点磷酸化水平显著上调，暗示JEV可能通过调控NMDAR的磷酸化，加剧谷氨酸引起的神经毒性。为此，本项目拟以JEV引起NMDAR磷酸化修饰为切入点，从NMDAR磷酸化修饰的关键位点鉴定、调控NMDAR磷酸化修饰的信号通路分析、NMDAR磷酸化对JEV引起神经损伤及致病的影响等方面，解析JEV调控NMDAR受体磷酸化及其介导神经损伤的分子机制，为揭示JEV的致病与免疫机制、寻找新药靶点提供新的科学依据。

乙型脑炎病毒（Japanese encephalitis virus, JEV）是一种危害严重的人兽共患病病原，靶向中枢神经系统、引起神经损伤和炎症反应是其致病关键。N-甲基-D-天冬氨酸受体（NMDAR）是神经递质谷氨酸的主要受体之一，磷酸化修饰对调控NMDAR活性起重要作用。有文章报道JEV感染可诱导胶质细胞释放谷氨酸，但JEV如何调控神经元上NMDAR的激活仍不清楚。为此，本项目以JEV引起NMDAR磷酸化修饰为切入点，研究了JEV对NMDAR受体激活的影响及其在介导神经损伤中的作用，并在此基础上拓展了相关研究内容，即JEV感染神经胶质细胞的磷酸化蛋白质组学分析，以及JNK1和PAK4等信号分子对JEV诱导神经炎症的调控作用及其分子机制研究。目前，本项目取得的重要研究进展主要包括：发现了JEV感染可促进NMDAR激活，并证明了NMDAR激活在JEV诱导神经损伤和炎症反应中发挥着重要作用；通过磷酸化蛋白质组学分析，系统解析了JEV感染引起胶质细胞炎症反应的信号通路网络；揭示了信号分子JNK1和PAK4调控JEV介导炎症反应的分子机制，并证明JNK1可作为乙型脑炎治疗的潜在分子靶标。本研究不仅为阐明JEV的致病机制奠定了基础，还为乙型脑炎和其他病毒性脑炎的治疗性药物的研发提供了新的线索。