Lnc - DARVR 调控轮状病毒复制新机制:开启抗病毒治疗新视野

【字体: 时间:2025年04月17日 来源:Journal of Virology 4.0

编辑推荐:

  本文发现了一种新的长链非编码 RNA(lncRNA)DARVR,它通过 lnc - DARVR/miR - 365 - 1 - 5p/LAMB1 轴,经补体 C3 途径抑制轮状病毒(RV)复制,揭示了 lncRNA 在病毒 - 宿主互作中的关键作用,为抗病毒药物研发提供新方向。

  

引言

长链非编码 RNA(lncRNA)是一类长度超 200 核苷酸、无法翻译为蛋白质的 RNA 分子。起初被视为遗传噪音,后研究发现其在多种生物过程中意义重大,在宿主与病毒的相互作用中,既能协助病毒增殖,如水泡性口炎病毒(VSV)劫持宿主 lncRNA ACOD1 和 AANCR 促进感染 ,丙型肝炎病毒(HCV)借助 lncRNA HULC 释放病毒颗粒;也能保护宿主抵抗病毒感染,像 lnc - zc3h7a 促进抗病毒反应 ,lnc - TALC 增强抗病毒效果。已有研究表明某些 lncRNA 参与轮状病毒(RV)感染,但 RV 感染时补体系统与 lncRNA 的相互作用仍不明确。
补体级联反应(补体系统)是固有免疫系统的重要部分,可辅助抗体清除病原体、促进炎症反应,其激活途径有经典、替代和凝集素途径,核心事件是 C3 转化为 C3b 和 C3a,不过病原体常针对 C3 实施免疫逃避策略。LAMB1 是层粘连蛋白家族成员,参与多种生物过程,有研究显示它参与炎症和补体级联反应,但 LAMB1 与 C3 的直接关系缺乏可靠证据。近年来发现多种 RNA 分子可竞争结合 miRNA,调节 mRNA 活性,这种竞争内源性 RNA(ceRNA)机制广泛存在。研究人员通过转录组测序发现一种新的未注释 lncRNA,命名为 DARVR,后续研究揭示了其在 RV 感染中的调控机制。

材料和方法

实验选用 MA104 细胞和 Vero 细胞,在添加 8% 胎牛血清的杜氏改良 Eagle 培养基(DMEM)中,于 37°C、5% CO2条件下培养,使用多种不同毒株的 RV 进行刺激实验。构建包含 DARVR 序列的质粒和 LAMB1 3′ UTR 相关质粒,用于后续实验。对感染或未感染 RV 的 MA104 细胞进行 RNA 测序(RNA - seq)。运用 RNA 荧光原位杂交(RNA FISH)和免疫荧光实验检测相关分子表达和定位。提取细胞 RNA 进行逆转录聚合酶链式反应(RT - PCR),检测病毒和相关基因表达。设计针对 lncRNA DARVR、LAMB1 和 C3 的小干扰 RNA(siRNA)进行 RNA 干扰实验。利用脂质体转染试剂 Lipofectamine 3000 进行 DNA 和 RNA 转染。采用双荧光素酶报告基因检测实验验证分子间相互作用。通过蛋白质免疫印迹(Western blotting)检测蛋白质表达。运用 RNA 下拉实验和免疫共沉淀实验(Co - IP)探究分子结合和相互作用。建立乳鼠腹泻模型进行动物实验。运用统计学方法分析实验数据。

结果

RNA - seq 发现 RV 感染后下调的新 lncRNA DARVR,它是位于 10 号染色体的基因间 lncRNA,编码潜力低,部分在 RV 感染时从细胞核迁移到细胞质。RV 感染 MA104 细胞后,DARVR 在 16 小时后显著下调,且不同毒株、不同感染复数(MOI)对其下调程度有影响,在乳鼠体内,RV 感染导致其在肠道、肝脏和脾脏中下调。过表达 DARVR 抑制 RV 复制,抑制 DARVR 则促进 RV 复制。预测并证实 DARVR 可与 miR - 365 - 1 - 5p 结合,RV 感染后 DARVR 从细胞核转出与 miR - 365 - 1 - 5p 结合。转染 miR - 365 - 1 - 5p 模拟物抑制 DARVR 表达并促进 RV 复制,转染抑制剂则相反。RNA - seq 显示 LAMB1 是 DARVR 的共表达基因,miR - 365 - 1 - 5p 可抑制 LAMB1 表达,抑制 LAMB1 促进 RV 复制。RV 感染后 LAMB1 和 C3 表达上调且直接相互作用,抑制 LAMB1 降低 C3 表达,抑制 C3 促进 RV 复制,DARVR 可缓解 miR - 365 - 1 - 5p 对 C3 的抑制作用。

讨论

研究发现新 lncRNA DARVR 在 RV 感染中起抗病毒作用,它与 miR - 365 - 1 - 5p、LAMB1 通过 ceRNA 机制形成调控环,调节补体因子 C3 表达,但 LAMB1 与 C3 相互作用机制不明。miR - 365 - 1 - 5p 对 LAMB1 的调控可能存在其他途径,且其在低 MOI RV 感染中的作用需进一步研究。LAMB1 在补体系统中的作用研究较少,其促进 C3 表达的机制以及 C3 在无 LAMB1 时的活性都有待探索。补体系统在病毒感染中的作用复杂,LAMB1 与 C3 直接相互作用的机制尚不清楚。未来对 DARVR 缺陷细胞的研究,有助于深入了解 C3 与 RV 的相互作用,以及该调控机制对其他病毒的影响也需进一步探究。

结论

研究鉴定出 lncRNA DARVR,它在 RV 感染时吸附 miR - 365 - 1 - 5p,减轻对 LAMB1 的抑制,补体因子 C3 需 LAMB1 发挥抗 RV 复制作用。该研究增进了对 lncRNA 抗病毒功能的理解,为设计抗病毒药物提供了新方向。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号