MicroRNA在病毒侵染中作用的研究進展

日期：2012-08-08 08:17:15

MicroRNA（miRNA）代表一類調控基因轉錄和翻譯的小型非編碼RNA。作為轉錄后基因調控因子，miRNA在各種不同的基本生理活動和疾病中發揮作用。

細胞對于病毒侵入的反應起始于識別入侵的病原體和識別由轉錄和翻譯機制調節的基因表達的后續改變。盡管病毒受體是病毒侵染活動的重要因素，像RNA干擾（RNAi）等其他因素在抗病毒反應中同樣起到重要作用，尤其是miRNA，在病毒侵入宿主后的復制活動起到關鍵調控作用。據報道，在植物和無脊椎動物中發現的最初的抗病毒反應是起源于病毒的小干擾RNA（siRNA），在動物和其他脊椎動物中，宿主編碼的miRNA顯然參與調節了內在的和適應性的免疫應答。

加拿大英屬哥倫比亞大學（University of British Columbia）的研究人員正在研究miRNA-203促進柯薩基病毒B3（Coxsackievirus B3，CVB3）復制的機理1。CVB3是病毒性心肌炎的主要起因。為了研究miRNA和CVB3發病機理之間的關系，他們利用CVB3侵染鼠科動物心臟進行miRNA表達譜芯片分析（由LC Sciences提供），發現的miR-203是上調最高的miRNA。他們發現了鋅指蛋白-148（ZFP-148），一種轉錄因子，是miR-203的新靶標。miR-203的異常表達能夠抑制ZFP-148翻譯，提高細胞生存能力繼而加強CVB3復制。通過siRNA沉默ZFP-148發現對CVB3復制有相似的的效果。最后，通過對ZFP-148信號級聯下游的分析表明由miR-203引發的ZFP-148表達抑制區別地調節了Bcl-2家族蛋白和細胞周期因子的促存活和促凋亡基因的表達。

國內吉林大學教育部人畜共患病重點實驗室的研究團隊，發現病毒侵染，miRNA和Bcl-2家族抗凋亡因子蛋白之間的相互聯系2。研究人員通過miRNA表達譜芯片分析（由LC Sciences提供）發現一些和細胞凋亡有關的miRNA在甲型流感病毒侵染的A549細胞中被激發，其中miR-29c有明顯上調。熒光素酶分析證實了生物信息學預測的miR-29c靶標：BCL2L2基因。miR-29c和miR-29c前體的功能性過表達能夠抑制BCL2L2蛋白表達。在轉染miR-29c抑制劑后，BCL2L2蛋白表達的抑制和由甲型流感病毒引起的A549細胞凋亡消失。這些發現表明miR-29c介導的BCL2L2表達抑制和流感病毒引發的細胞凋亡有關。

同樣是研究甲型流感病毒侵染對miRNA表達的影響，美國西北大學的研究團隊利用miRNA表達譜芯片分析（由LC Sciences提供）找出一些內源性的miRNA包括miR-7，miR-132，miR-146a，miR-187，miR-200c，和miR-1275在兩種甲型流感病毒侵染后出現明顯的積聚3。已知的抗病毒應答通路包括：TLR、RLR，和直接干擾素或是細胞因子刺激不能夠使被檢測的miRNA表達豐度變成甲型流感病毒侵染后的程度，甲型流感病毒侵染后是通過一個次級應答通路啟動初始體miRNA轉錄。基因表達譜分析發現這些miRNA靶向的26個基因（mRNA），包括IRAK1，MAPK3和其他先天免疫信號系統的組成成員。