肠道病毒71型诱导细胞自噬、凋亡及相互调控关系的研究

【摘要】：近年来由肠道病毒71型(Enterovirus 71, EV71)感染而引起的手足口病发病人数在我国呈大幅上升趋势,缺乏合适的疫苗及有效的抗病毒药物是控制EV71感染的主要障碍。而EV71致病机制的阐明无疑是解除这两个障碍的有力手段。但到目前为止,EV71致病机制尚不明确。自噬和凋亡在病毒感染中起着关键的作用,一方面可以通过降解病毒成分,递呈病毒抗原,激活机体免疫反应,从而达到清除病毒的目的；另一方面,病毒也可利用对自噬和凋亡的调控逃逸机体的抗病毒作用,维持自身的存活和复制。研究表明,EV71可诱导细胞发生自噬,也可诱导细胞发生凋亡,但自噬和凋亡的相互调控机制尚不明确。病毒感染细胞后,可引起细胞死亡,但同时病毒又必须借助活的细胞完成自身的复制过程。而目前EV71感染诱导的细胞自噬和凋亡对EV71病毒复制和颗粒释放的影响尚不明确。 本实验中,我们首先证实了EV71 (Fuyang-0805)病毒株能够诱导RD-A细胞发生自噬和凋亡,然后研究了EV71诱导细胞自噬及凋亡对病毒产生和释放的影响,在此基础上进一步探讨了EV71诱导细胞自噬和凋亡的相互调控关系。 实验结果显示,EV71活病毒可诱导RD-A发生自噬,随着感染时间的延长和感染剂量的增加,自噬水平逐渐增强。自噬不同阶段的抑制剂能够抑制由EV71病毒感染诱导细胞自噬的相应阶段。10μM的3-甲基腺嘌呤(3-methyladenine,3-MA)能够抑制EV71诱导的细胞自噬,同时还能够降低细胞培养上清中EV71病毒的滴度。EV71的活病毒能够诱导细胞发生凋亡,随着感染时间的延长和感染剂量的增加,凋亡水平逐渐增加。凋亡蛋白酶通用抑制剂Z-VAD-FMK能够抑制EV71诱导的凋亡,同时也可以抑制EV71病毒颗粒的产生和释放。另外,我们通过自噬和凋亡抑制剂的使用以及siRNA干扰自噬和凋亡相关分子的表达,研究EV71诱导的自噬和凋亡的相互调控关系。结果证明,抑制自噬体的形成可以抑制细胞发生凋亡,而抑制自噬溶酶体的活性却促进了凋亡的发生。同时,抑制凋亡可以促进EV71诱导的细胞自噬的发生,促进凋亡可以抑制EV71诱导的细胞自噬,凋亡底物PARP (poly ADP-ribose polymerase, PARP)减少可以抑制EV71感染诱导的细胞自噬。 以上结果提示,通过使用合适剂量的抑制剂或诱导剂调控EV71诱导的自噬和凋亡来影响病毒颗粒的释放,从而降低病毒毒力,缓解EV71病毒引发的疾病可能会为寻找新的抗EV71药物提供新的思路。