BVDV感染MDBK细胞致细胞病变相关lncRNA分子的筛选及其调控机制研究

Molecular mechanism of cytophagy caused by bovine viral diarrhea virus (BVDV) is very important for revealing the mechanisms of persistent infection of virus, but the cytopathic molecular mechanism is unclear now. Long non-coding RNA (lncRNA) is a class of non-coding RNA molecule and can regulate gene expression. It has been confirmed that lncRNA plays an important regulatory role in the infection process of Flaviviridae virus such as HCV and JEV. However, no research report is published about lncRNA for BVDV infection. To end the role of lncRNA in cytopathic mechanism of BVDV, the differenced lncRNA expression profiles of BVDV-infected MDBK cells was analyzed by high-throughput sequencing, and further the apoptosis-related lncRNA and target genes were selected by combining transcript library and bioinformatics analysis. The role of lncRNA in apoptosis and cytophagy caused by BVDV was analyzed by qPCR, flow cytometry and other methods. Our study will reveal molecular mechanism of BVDV-casused cytophagy, while providing a theoretical basis for investigating new antiviral treatments and antiviral therapeutic target.

牛病毒性腹泻病毒（BVDV）致细胞病变的分子机制对揭示该病毒引起宿主持续性感染机制至关重要，但BVDV致细胞病变分子机制尚不清楚。长链非编码RNA（lncRNA）是一类非编码RNA分子，能够以RNA的形式调控靶基因的表达。lncRNA已被证实在黄病毒科病毒HCV、JEV感染宿主过程中起到重要的调节作用，然而lncRNA对调控BVDV感染宿主的作用未见研究和报道。为明确相关lncRNA调节BVDV致细胞病变的作用机制，本项目拟首先利用高通量测序技术建立BVDV感染MDBK细胞的lncRNA差异表达谱，结合转录本文库信息和生物信息学分析技术筛选出凋亡相关lncRNA及其靶基因。通过qPCR、流式细胞技术等方法研究相关lncRNA在细胞凋亡和BVDV致细胞病变中的作用。本研究将从lncRNA的角度揭示BVDV致细胞病变的分子机制，同时为寻找新的抗病毒治疗方法和抗病毒治疗靶点提供理论依据。

牛病毒性腹泻病毒（BVDV），是一种危害严重的全球性牛传染病病原，对养牛业造成了巨大的经济损失，目前尚没有有效的防治手段，主要原因之一是 BVDV 引起的持续性感染。BVDV致细胞病变机制对于揭示病毒持续性感染机制至关重要。近年来长非编码 RNA（long non-coding RNA, lncRNA）由于其在转录调控等方面发挥重要作用而备受研究人员的关注。因此，本研究通过高通量测序，构建不同生物型 BVDV 感染 MDBK细胞差异 lncRNA 和 mRNA 表达谱，分析这些差异表达基因富集的细胞通路和发挥的功能，筛选 BVDV 感染过程中调控细胞凋亡、影响病毒复制的 lncRNA，研究其调控细胞凋亡的途径及内在机制。共获得 7250 个新预测的 lncRNA 转录本和 333 个已知lncRNA 转录本；BVDV NADL 和 BVDV C17 感染 MDBK 细胞各个时间段，共有差异表达基因 5053 个。差异表达 lncRNA 靶基因的 GO 和 KEGG 分析表明，cp 型或ncp 型 BVDV 感染组富集到了凋亡、先天性免疫、炎症反应、自噬等相关通路上，以及分子代谢等生物过程。其中，lncRNA 1620的表达在 BVDV NADL 感染 MDBK 细胞过程中显著升高，并参与调控细胞凋亡和病毒复制。（4）lncRNA 1620 与靶基因 BIRC3 有共表达关系，lncRNA 1620 通过增强靶基因 BIRC3 的启动子活性，正调控靶基因 BIRC3 的表达。本研究从 lncRNA 角度探究了 BVDV 致细胞病变的机制，并预测可能发挥功能的 lncRNA，研究其对 BVDV 诱导细胞凋亡以及影响 BVDV 复制的机制。本研究是对 BVDV 防治的新探索，为揭示 BVDV 的致病机制提供了全新的视角，也为研究 BVDV 的持续感染机制奠定了基础。