肺上皮细胞中CAR表达与CVB感染的关系及其表达调控机制研究

柯萨奇B组病毒（CVB）感染引起的呼吸道临床症状存在明显差异。CVB感染上皮细胞的过程由细胞膜上的柯萨奇病毒与腺病毒受体（CAR）介导。我们的前期研究结果表明，CVB对不同发育阶段的小鼠感染能力不同，同时不同发育阶段的小鼠肺上皮细胞CAR表达水平不同，提示CVB对肺上皮细胞的感染能力与CAR表达水平相关。对两者间的确切联系以及CAR表达调控机制的研究将有助于深入认识CVB感染宿主细胞的过程，对CVB感染所致疾病的治疗和预防有重要价值。本项目通过对临床患者CAR基因SNP的寻找、筛查分析及验证，寻找与CVB感染相关的SNP位点，考察遗传因素对CAR表达的调控效果，分析与CVB导致肺炎相关的SNP。同时从机体发育过程中的差异入手，寻找调节CAR表达的信号通路，分析发育因素与CVB感染的关系。通过从遗传和发育两个角度探索未知的CAR表达调控机制，提出患者对CVB易感性存在差异的深层原因。

柯萨奇病毒（CVB）感染可引发无菌脑膜炎、心肌炎及呼吸系统疾病等。感染多发于婴幼儿，症状严重且可致死。但CVB感染成人后，并不引发严重后果。导致婴幼儿和成人之间致病性存在差异的原因值得研究。病毒借助上皮细胞表面表达的CAR粘附于宿主细胞，进而启动病毒内吞、脱壳等一系列过程。CAR分布广泛，在多种组织和细胞中都有表达。.本项目首次以小鼠原代肺上皮细胞为模型，考察了胎鼠和成体鼠原代肺上皮细胞（AECs）对CVB易感性的差异。实验发现，胎鼠原代AECs较成体鼠更易感CVB病毒，病毒起始吸附量多且感染后细胞损伤严重。成体鼠AECs感染后，病毒基因组及衣壳蛋白VP1的合成量都较胎鼠低。对病毒受体CAR检测结果显示，胎鼠原代AECs的CAR表达量较高，尤其是细胞表面的CAR表达。以上结果提示，宿主细胞病毒受体的表达水平成为决定病毒易感性及病毒对细胞毒力的重要因素之一。.进一步对上皮细胞CAR表达调控机制及其与CVB感染的关系进行探究，研究发现抑制或过表达细胞内的Notch1信号通路可以影响CVB3感染HeLa细胞的进程，对感染后病毒的感染效率，吸附效率及感染性滴度等都有不同程度的影响，进而推测其与CAR表达调控有关，发现Notch1信号通路可以调控CAR启动子活性，进而调控其mRNA水平及蛋白水平的表达。抑制或敲低细胞内Notch1信号通路后，CAR表达升高，CVB感染增强；过表达或激活细胞内Notch1信号通路后，CAR表达降低，CVB感染减弱，Notch1信号通路对CAR的表达调控方式与对CVB感染宿主细胞的影响是一致的，提示我们细胞内Notch1信号通路可能是通过调控CAR的表达影响CVB感染宿主细胞的。进一步验证表明，敲低CAR的表达，CVB感染程度减弱，而这一过程可以通过同时敲低N1ICD的表达水平而被逆转。对病毒感染效率、吸附效率及感染性滴度等指标进行检测，也反映出相同的结果。以上实验结果证实，CAR的表达在CVB病毒感染上皮细胞的过程中发挥重要作用，且细胞内Notch1信号通路可以通过对CAR表达调控进而影响CVB感染宿主细胞。该研究有助于更好的阐述CAR的表达调控机制及其在CVB感染中的重要作用，并为研究CVB感染的分子机制提供重要的理论基础。