microRNA-340促进流感病毒增殖的分子机制研究

Influenza A virus (IAV) is a serious zoonotic pathogen. microRNAs (miRNA) are a class of small non-coding RNA molecules that play an important regulatory role in IAV infection. Previously, the applicant has found that miR-340 was an IAV down-regulated miRNA whose overexpression enhanced the proliferation of different subtypes of the IAV. Additionally, TNFSF10，OAS2，CCL4L2，IFNL-1 and IFNL-2 were screened out as potential targets of miR-340 through transcriptome sequencing and bioinformatic analysis. Based on the above results, this project will in-depth study the mechanism on how miR-340 control the replication of IAV, and the main contents include: (1) determine the host target genes regulated by miR-340 using dual luciferase report system, western blot and qRT-PCR. (2) establish target gene knock-out cell lines and miR-340 knock-out mouse model to study the in vitro and in vivo molecular mechanism by which miR-340 regulates the replication of IAV. The obtained results will provide new scientific basis for interpreting the mechanism by which the host regulates the replication of IAV.

流感病毒（IAV）是一种严重的人畜共患病病原，microRNA(miRNA)是一类短小非编码RNA分子，在IAV感染过程中发挥重要的调控作用。申请人在研究miRNA调控IAV复制过程中发现：IAV可引起细胞内miR-340表达量下降；过表达miR-340明显促进不同亚型IAV的复制。利用转录组测序及生物信息学等方法筛选到miR-340部分靶基因，如TNFSF10，OAS2，CCL4L2，IFNL-1，IFNL-2等。为此，本项目拟对miR-340调控IAV复制展开深入研究，主要内容包括：（1）运用报告基因法、western blot、qRT-PCR等进一步确定miR-340调控的宿主靶基因；（2）构建靶基因缺失细胞系并以miR-340基因缺失小鼠为材料，系统研究miR-340调控病毒复制的细胞内和小鼠体内分子机制。研究结果将对认识宿主调控IAV复制机制提供新的科学依据。

流感病毒是一种全球性流行的重要病原，每年导致数万人死亡，其感染宿主范围广泛。流感病毒的复制严格依赖宿主细胞的功能单位，并受宿主细胞严格调控。microRNA（miRNA）是细胞内源产生的一种长22nt左右的微小非编码RNA，研究表明miRNA在病毒感染宿主过程中发挥关键作用。尽管如此，对宿主miRNA调控流感病毒复制的分子机制的认知仍十分匮乏。据此，我们以流感病毒感染A549细胞为研究模型，发现细胞内miR-340的pre-RNA和mature-RNA的表达量均受流感病毒抑制，且不具有细胞和病毒特异性，该结果表明流感病毒在转录水平对miR-340进行调控。接下来对miR340的功能研究发现，过表达miR-340明显促进不同亚型流感病毒的增殖；为阐明其机制，本研究通过转录组测序及生物信息学等方法筛选到多个miR-340作用的靶基因。其中，进一步实验验证RIG-I和OAS2的3'-UTR能被miR-340结合，导致这两种蛋白的表达水平受到miR-340明显抑制；基于这两种蛋白在宿主抗病毒天然免疫中发挥重要作用，我们检测其下游抗病毒效应分子IFN- β，IL6，CCL5，CXCL10等的mRNA和蛋白表达水平均受到miR-340的下调。根据以上实验结果，我们推测miR-340通过负调控RIG-I信号通路因而促进流感病毒复制。本研究所得结果将为人们理解宿主调控流感病毒增殖机制提供新的理论认识，为流感病毒疾病防控和治疗发挥积极作用。