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血浆铜蓝蛋白抑制HBV成熟病毒颗粒分泌及NTCP上调HBV复制的机制研究

摘要乙型肝炎病毒(Hepatitis B virus,HBV)是导致人类肝炎疾病的重要病原体,其慢性化感染可显著增强肝硬化及肝癌的发病率。HBV完整的生活周期需要宿主蛋白的参与,但同时HBV在宿主细胞中的复制也会对宿主的生理环境造成影响。因此,探究HBV与宿主蛋白之间的关系,对于明确HBV生活周期的细节及揭示HBV的致病机理有着重要的作用。本论文研究内容的第一部分即是围绕HBV与宿主蛋白血浆铜蓝蛋白(Ceruloplasmin,CP)之间的相互作用而展开的。首先,通过对HBV感染患者及健康人中CP表达的分析及相应的体外细胞实验检测发现,HBV感染可以显著下调肝细胞中CP的表达水平。其次,通过CP的过表达及敲降实验证实,CP可以特异性地削弱细胞培养上清中HBV成熟病毒颗粒的分泌水平,但对HBV的复制、转录及结构蛋白的表达没有影响。进一步的研究发现,CP与HBV的M蛋白(middle surface protein)存在相互作用,并可以促进M蛋白向细胞外分泌;当HBV的M蛋白表达缺失时,CP对HBV成熟病毒颗粒分泌的影响也随之消失;而当外源表达回补M蛋白时,又可重新检测到CP对HBV成熟病毒颗粒分泌的削弱作用。由此可知,CP与HBV M蛋白之间的相互作用可能会阻碍M蛋白参与HBV病毒颗粒的组装分泌过程,从而抑制HBV成熟病毒颗粒的分泌水平。<br>  HBV是一种极度嗜肝的病毒,这在一定程度上也是由其受体的肝脏特异性所决定的。牛磺胆酸钠共转移多肽(Sodium taurocholate cotransporting polypeptide,NTCP)作为HBV的功能性受体,主要在肝细胞中表达。此外,NTCP也是一种胆酸转运蛋白,负责肝脏所需的约80%的结合胆酸摄取,对于机体的胆酸代谢起着至关重要的作用。本论文研究内容的第二部分即是探究由NTCP介导的胆酸转运在HBV感染进入后环节对HBV的影响。为避免NTCP受体功能的影响,实验中采用转染的方式向细胞中导入HBV复制型质粒或使用HBV稳定表达的细胞系,以此避开HBV的感染进入过程。实验结果显示,NTCP的表达可以显著增强HBV的复制,并具有NTCP表达量的剂量依赖性;在NTCP稳定表达的细胞系中敲降NTCP的表达则可以降低HBV的复制水平。当抑制NTCP的胆酸转运功能时,由NTCP上调的HBV复制受到明显的削弱,这说明NTCP对HBV复制的上调主要依赖于其胆酸转运功能。进一步的研究发现,NTCP可以通过胆酸转运激活法尼醇X受体α(FarnesoidXreceptorα,FxRα),从而上调HBV EN2/Core启动子活性,在转录环节促进HBV的复制。此外,实验中也检测了靶向NTCP的HBV感染进入抑制剂Myrcludex B(MyrB)对HBV复制的影响。MyrB不仅可以阻断NTCP的受体功能,还可以有效抑制NTCP的胆酸转运能力。结果显示,在稳定表达NTCP的细胞系和具有自身NTCP(mouse NTCP)表达的小鼠体内,MyrB均可以显著抑制HBV的复制。这表明MyrB可以通过阻断NTCP的胆酸转运从而下调HBV的复制水平。<br>  综上所述,本论文研究内容的两个部分分别证明了:CP可以通过靶向HBV的M蛋白抑制HBV成熟病毒颗粒的分泌;NTCP可以通过胆酸转运激活转录因子FxRα,从而增强HBV EN2/Core启动子的活性,上调HBV的复制水平;MyrB除可以阻断HBV的感染进入过程之外,还可以通过抑制NTCP的胆酸转运功能下调细胞内HBV的复制水平。这些研究不仅增进了对HBV生活周期的进一步了解,也为HBV抗病毒药物的研发及相关的临床应用提供了参考。

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学位信息:
中国科学院大学 生物学 生物化学与分子生物学(博士) 2018年
分类号 R373.21
发布时间 2019-11-12
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