HIV-1Vpu适应性突变体拮抗北平顶猴Tetherin的分子机制及作用研究
批准号:
82071847
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
郑永唐
依托单位:
学科分类:
免疫缺陷性疾病
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
郑永唐
中文摘要
缺乏感染HIV-1动物模型是限制艾滋病研究的关键瓶颈。平顶猴是唯一易感HIV-1的旧大陆猴。我们首次阐明平顶猴TRIMCyp限制功能丧失是其易感HIV-1机制,创建了HIV-1感染北平顶猴模型,HIV-1在体内呈长期低水平复制。我们前期从stHIV-1sv感染猴体内分离到一株具高复制能力病毒,其Vpu突变为Vpu(G53D)。我们提出假说:HIV-1为拮抗北平顶猴Tetherin的限制,在体内高效复制,Vpu产生适应性突变。项目拟在前期基础上:鉴定各种Vpu适应性突变体;明确Vpu突变体降解北平顶猴Tetherin机制;构建含Vpu突变体的新型重组stHIV-1sv毒株并研究其抵抗IFN和抑制NF-κB信号通路作用;建立重组stHIV-1sv感染北平顶猴模型及研究病毒-免疫特征。研究将有助于构建HIV-1复制水平高、具有临床症状的HIV-1感染北平顶猴模型。
英文摘要
The lack of suitable HIV-1 animal models has become a key bottleneck to limit the research of AIDS. Pig-tailed macaques are the only old world monkeys susceptible to HIV-1. We elucidated that the loss of the restricted function of TRIMCyp was the mechanism of their susceptibility to HIV-1. We established a model of Northern pig-tailed macaques(NPMs) infected with HIV-1, and found the replication of HIV-1 in vivo was low for a long time. We isolated a highly replicable virus from stHIV-1sv infected NPMs, and its Vpu mutated to Vpu(G53D). We hypothesized that HIV-1 could antagonize the restriction of Tetherin of NPMs and replicate efficiently in vivo, and the Vpu produced adaptive mutation. On the basis of this work, this project aims to identify various Vpu adaptive mutants, clarify the mechanism of degradation of Tetherin of NPMs by Vpu mutants, construct a new recombinant stHIV-1sv strain containing Vpu mutants and study its resistance to IFN and inhibition of NF-κB signaling pathway, and establish a NPMs model for AIDS research using recombinant stHIV-1sv and study the characteristics of virus-immune. The study will be helpful to construct the HIV-1 infected NPMs model with high level replication of HIV-1 and clinical symptom.
Tetherin蛋白能够抑制多种包膜病毒从感染的细胞中释放,且该蛋白具有宿主特异性,能够阻止病毒跨物种传播。HIV-1的Vpu蛋白能够拮抗人Tetherin (hTetherin)。北平顶猴 (Northern pig-tailed macaque, NPM) 可以直接感染HIV-1,但宿主特异性限制因子会限制其体内病毒的复制。在本项目研究中,我们从感染stHIV-1sv毒株(该毒株的vif基因被SIVmac239的vif基因替换)的北平顶猴体内分离感染后多个时间点的病毒。发现感染后137周的病毒体外感染北平顶猴PBMC的能力增强,测序结果显示其Vpu蛋白中单个酸性氨基酸替换(G53D)可通过蛋白酶体途径降解猴Tetherin (mTetherin),且该过程依赖于宿主E3泛素连接酶β-TrCP。由于VpuG53D突变体降解猴Tetherin,从而导致突变的stHIV-1sv毒株释放增加且对干扰素的抑制作用产生抗性,对Vpu的其它功能没有影响。为了确定VpuG53D突变是病毒感染性增强的原因,利用感染性克隆点突变的方式,获得了含有VpuG53D单突变位点的病毒。体外比较感染性,VpuG53D单突变病毒感染北平顶猴PBMC的能力相较于原始株显著增强,说明分离的病毒感染性增强是VpuG53D突变导致的。基于此,我们将单点突变病毒扩大培养,进行动物感染实验,试图增加HIV-1在北平顶猴体内的感染能力,建立具有与HIV-1感染人相似疾病进程的动物模型。分析感染前后不同时间段实验动物外周病毒感染及免疫特征,发现stHIV-1sv/G53D感染北平顶猴首次呈现持续病毒血症表现,感染后血浆病毒载量呈现急性期急剧升高随后下降,慢性期保持稳定,始终高于10^3copies/mL;感染后PBMC中病毒DNA及RNA水平快速升高并保持稳定;北平顶猴模型首次呈现CD4+ T细胞数量下降、CD4/CD8比例下降的典型艾滋病进展表现且感染北平顶猴模型呈现急性期体重下降、持续低热等体征改变;对模型血生化指标进行分析,发现stHIV-1sv/G53D感染北平顶猴模型慢性期呈现肝、肾、心功能等相关指标异常表现。据此,在本项目的支持下,首次成功构建了国内外首批具有艾滋病进展特征的HIV直接感染非人灵长类实验动物模型,具有极大创新性,对于艾滋病致病机制研究及疫苗筛选评估等具有重要应用价值。
基于非人灵长类动物模型研究老年艾滋病免疫衰老机制及治疗策略
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批准号:81671627
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项目类别:面上项目
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资助金额:85.0万元
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批准年份:2016
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负责人:郑永唐
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依托单位:
艾滋病"功能性治愈"猕猴模型创建及其病毒潜伏机制研究
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批准号:81471620
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项目类别:面上项目
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资助金额:145.0万元
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批准年份:2014
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负责人:郑永唐
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依托单位:
新型HIV/HSIV北平顶猴模型创建及其感染与免疫保护机制研究
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批准号:81172876
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项目类别:面上项目
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资助金额:86.0万元
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批准年份:2011
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负责人:郑永唐
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依托单位:
猕猴MamuI A剪接异构体对T细胞增殖及NK细胞杀伤能力的影响机制研究
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批准号:30872317
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项目类别:面上项目
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2008
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负责人:郑永唐
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依托单位:
新型天然免疫分子mnTRIMCyp在HIV-1感染中作用机制研究
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批准号:30671960
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项目类别:面上项目
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资助金额:28.0万元
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批准年份:2006
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负责人:郑永唐
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依托单位:
基因修饰树突状细胞抗HIV疫苗的免疫效果及机制研究
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批准号:30471605
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项目类别:面上项目
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资助金额:21.0万元
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批准年份:2004
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负责人:郑永唐
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依托单位:
天花粉蛋白抗人艾滋病毒构效关系的研究
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批准号:39970851
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项目类别:面上项目
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资助金额:11.0万元
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批准年份:1999
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负责人:郑永唐
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依托单位:
定量检测人艾滋病毒p24抗原的新技术研究
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批准号:39500137
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:9.0万元
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批准年份:1995
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负责人:郑永唐
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依托单位:
国内基金
海外基金