狂犬病毒通过犬唾液中泛素蛋白酶体系统逃避免疫识别机制的研究
批准号:
32072900
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
杨洋
依托单位:
学科分类:
人兽共患病
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
杨洋
中文摘要
狂犬病在我国是一种危害严重的人畜共患传染病,致死率几乎100%。狂犬病毒(RV)通过患病犬、猫等动物咬伤宿主传播,病毒在外周短暂复制顺神经轴突逆向进入中枢神经系统。病毒如何逃避外周免疫系统识别是感染的关键,其免疫与分子机制仍待阐明。先前研究报道泛素蛋白酶体与宿主抗病毒免疫密切相关,申请人研究发现:犬唾液处理后的RV对小鼠的致病力显著上升;犬唾液和RV粒子均含有大量蛋白酶体;泛素化结合位点突变的RV泛素化降低,导致RV糖蛋白含量上升。以上结果暗示犬唾液中蛋白酶体可能通过影响RV糖蛋白泛素化从而改变RV糖蛋白的结构和含量,导致RV躲避免疫识别并增强病毒致病力。本项目以生物信息学、病毒反向遗传学和CRISPR-Cas9等方法,深入研究犬唾液成份如何扮演病毒增强因子的角色。该研究不仅从翻译后修饰的角度揭示RV利用犬唾液实现免疫逃避的分子机制,还为RV疫苗株的研制与疫苗生产工艺的提高提供科学依据。
英文摘要
Rabies remains a serious zoonotic infectious disease with an almost 100% fatality rate. China is one of the most seriously affected countries by rabies. Rabies virus (RV) is transmitted through the bite of infected dogs, cats and other animals, and RV briefly replicates in axons and reverse-enters the central nervous system. However, the immune and molecular mechanisms of RV evade recognition by the peripheral immune system remains obscure. Previous studies have reported that the ubiquitin proteasome system is important to the antiviral immune response of the host. The previous results of our lab show that the virulence on mice of RV treated with dog saliva is significantly increased. A large number of proteasomes were found in dog saliva and RV particles. The level of ubiquitination on RV was decreased after ubiquitination sites on RV mutated, and the expression of glycoproteins in RV was increased. The above results suggest that the proteasome in dog saliva may affect the ubiquitination modification of RV glycoprotein, thereby changing the structure and expression of RV glycoprotein, leading to RV evading immune cell recognition and enhancing the infection of virus to animals. On this basis, this project intends to explain how components in dog saliva work as virus enhancer with recombinant viruses, primary cells, mice and dogs as models, using protein spectrum, immunoprecipitation, bioinformatics analysis, viral reverse genetics and crispr-cas9 methods. This study will not only reveal the molecular mechanism of RV hijacking dog saliva to adjust post-translational modification of proteins to evade the immune systerm, but also provide scientific basis for the development of RV vaccine strain and the improvement of vaccine production process.
狂犬病是一种由狂犬病病毒(RABV)引起的致死性人畜共患病,犬类是其主要传播宿主。本研究围绕犬唾液在RABV传播和免疫逃避中的作用展开,系统分析了犬唾液成分对病毒致病性的影响,并探讨了其在疫苗优化中的应用。研究首先采集了犬、猫、狐狸等动物的唾液,并优化了样本保存和处理方法,构建了犬唾液处理后RABV感染小鼠的模型。实验结果表明,犬唾液可增强RABV的致病性,使感染小鼠的死亡率提高30%以上,同时抑制外周免疫细胞的激活,促进病毒免疫逃避。通过蛋白质组学分析,发现犬唾液富含蛋白酶体相关成分,并通过免疫共沉淀和质谱分析证实,蛋白酶体亚基可与RABV糖蛋白相互作用,并介导其K48泛素化修饰,从而降低糖蛋白稳定性,增强病毒的免疫逃避能力。进一步的CRISPR-Cas9基因编辑实验表明,缺失蛋白酶体亚基的细胞中RABV糖蛋白的表达量提高约2.5倍,且病毒的免疫原性增强。研究利用反向遗传学技术构建了RABV糖蛋白泛素化位点突变毒株,动物实验表明突变毒株的致病性降低,而免疫原性显著增强,接种后中和抗体滴度提高约3倍,为狂犬病疫苗的优化提供了新思路。在疫苗研发方面,研究团队基于牛疱疹病毒构建了表达RABV糖蛋白的重组病毒,并在小鼠模型中验证了其免疫效果,结果表明口服接种后存活率达70%,且能有效诱导B细胞和树突状细胞的活化,提高中和抗体水平。此外,研究还优化了活病毒载体疫苗的抗原展示策略,利用US9蛋白锚定EMCV VP1蛋白,提高了VP1在伪狂犬病毒表面的整合效率,动物实验表明该策略可增强免疫保护力,使小鼠攻毒存活率达100%。还揭示了牛病毒性腹泻病毒(BVDV)1型与3型共同感染的致病机制,发现两者协同增强作用可加重临床症状,使豚鼠死亡率升至40%,而单独感染未引起死亡,为BVDV的防控提供了新依据。研究期间共发表SCI论文6篇,申请国家发明专利3项,并成功实现科技成果转化2项,其中与企业合作的狂犬病mRNA疫苗和口蹄疫病毒改良项目总合同金额达270万元。研究团队还积极参与国内外学术交流,在多个学术会议上作专题报告,推动了狂犬病及其他动物疫病的防控研究。综上所述,本研究系统揭示了犬唾液在RABV传播和免疫逃避中的作用,并提出了基于蛋白酶体修饰机制的新型疫苗优化策略,研究成果具有重要的科学意义和广阔的应用前景。
日本乙型脑炎病毒NS3蛋白解旋宿主pre-miRNA产生isomiR对神经炎症影响的研究
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批准号:32460897
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:32.00万元
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批准年份:2024
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负责人:杨洋
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依托单位:
不饱和脂肪酸调控狂犬病毒和乙脑病毒感染与免疫的分子机制
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批准号:31602071
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2016
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负责人:杨洋
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依托单位:
国内基金
海外基金