检索历史 清除

摘要黄病毒属（Flavivirus）由50余种病毒组成，包括乙型脑炎病毒(Japaneseencephalitisvirus，JEV)、寨卡病毒(Zikavirus，ZIKV)、登革病毒(Denguevirus，DENV)、西尼罗河病毒(WestNilevirus，WNV)、黄热病毒(Yellowfevervirus，YFV)和蜱传脑炎病毒(Tick-borneencephalitisvirus，TBEV)等，病毒基因组为单股正链RNA，长度约为9.2kb至11kb，编码3种结构蛋白包括衣壳蛋白(Capsid)、前体膜蛋白(prM)和囊膜蛋白(E)，以及7种非结构蛋白NS1，NS2A，NS2B，NS3，NS4A，NS4B和NS5。<br>　　JEV是诱发机体罹患病毒性脑炎的主要病原之一，病死率达到20％至30％。约30％至50％的幸存者发生严重的神经系统损伤、认知障碍、精神异常、肌肉无力和躯干畸形等后遗症。ZIKV感染孕妇，造成胎儿宫内发育受限、先天性畸形、小头畸形和流产等。两者给人类的健康带来了严重威胁，迄今为止，仍无批准用于临床治疗的有效药物，研发抗病毒感染药物是亟待解决的科学问题。<br>　　本研究以筛选抑制JEV感染的药物为切入点，利用高内涵筛选技术从含有1034种植物药物库中筛选得到八种选择指数大于10的药物，分别为乌本苷、地高辛、石蒜碱、三尖杉碱、五味子乙素、原花青素、大黄素和五味子甲素。接着，对选择指数最高的钠钾泵抑制剂地高辛和乌本苷进行深入研究，发现两者在基因水平、蛋白水平和病毒水平上对JEV和ZIKV感染均有显著的抑制作用。另外，地高辛和乌本苷对其他黄病毒包括DENV、YFV和WNV也具有良好的抑制效果。<br>　　进一步研究地高辛和乌本苷的抗病毒感染机制，通过时间点实验，证实地高辛和乌本苷作用于JEV和ZIKV的复制阶段。通过改变细胞外钠钾离子浓度实验，发现两种药物对JEV和ZIKV的抑制效果与钠离子浓度正相关、与钾离子浓度负相关。实验结果表明这两种药物均通过靶向钠钾泵作用于JEV和ZIKV的复制阶段。<br>　　通过建立小鼠感染模型，发现乌本苷显著地降低感染JEV成年鼠的致病率和致死率，缓解JEV诱发的神经损伤;降低感染ZIKV成年鼠的颅内病毒滴度，减轻ZIKV引起的脑部病理损伤。同时，在感染ZIKV的孕鼠模型中，乌本苷显著地抑制病毒穿过胎盘从而降低胎鼠的小头畸形率和流产率。上述结果表明钠钾泵能够作为抗JEV和ZIKV感染的潜在靶点，乌本苷具有治疗乙型脑炎和寨卡病毒病的应用潜力。本研究筛选鉴定得到的药物为JEV和ZIKV的感染机制研究提供了理论参考，同时为开发广谱抗黄病毒感染的用药策略提供借鉴。<br>　　与上述研究的核心目标一致，本研究对另外一种重要的囊膜病毒即拉沙病毒(Lassavirus，LASV)的感染机制展开研究。通过筛选鉴定LASV囊膜糖蛋白参与受体切换的氨基酸位点，以期为研发LASV疫苗和药物提供参考。<br>　　LASV属于旧世界沙粒病毒，引发的拉沙热(Lassafever,LF)是一种急性、出血性的烈性传染病。目前，尚无批准的抗拉沙病毒疫苗和药物。LASV感染细胞时从第一受体α-DG(α-dystroglycan)切换至第二受体LAMP1(lysosome-associatedmembraneprotein1)，而与其亲缘关系高度接近、旧世界沙粒病毒的模式病毒淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒(lymphocyticchoriomeningitisvirus，LCMV)不发生受体切换。本研究将负责与受体结合的囊膜糖蛋白LASV-GP1和LCMV-GP1氨基酸序列进行对比，突变LASVGP1上的氨基酸位点至LCMV-GP1上的相应氨基酸位点，检测GP1与LAMP1的结合能力。通过Pull-down实验在LASV-GP1上筛选鉴定得到L84，K88，L107和H170四个氨基酸位点，发现单点突变L84N，K88E，L107F和H170S能够显著地降低受体切换、pH4.5和pH5.2条件下的膜融合和病毒感染BHK细胞的效率。本课题筛选得到的LASV囊膜糖蛋白参与受体切换氨基酸位点，对于揭示病毒和宿主互作机制具有一定的意义，为深入探究LASV感染机制及研发治疗拉沙热的药物提供了新思路。