發(fā)布時(shí)間：2017-12-29 05:12

  本文關(guān)鍵詞：基質(zhì)金屬蛋白酶在痘病毒感染中的作用和表達(dá)變化　出處：《西北農(nóng)林科技大學(xué)》2010年博士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：痘病毒可以感染人、哺乳動(dòng)物和昆蟲(chóng),造成皮膚損傷,引起發(fā)熱性疾病和皰疹,甚至造成死亡(如天花病毒)。痘病毒感染可引起宿主強(qiáng)烈的免疫反應(yīng),誘導(dǎo)產(chǎn)生過(guò)量的細(xì)胞因子,造成“細(xì)胞因子爆發(fā)”或膿毒癥等免疫病理癥狀�；谠摬《究梢饛�(qiáng)烈免疫反應(yīng)等生物學(xué)特性,其被廣泛應(yīng)用于基因工程中,用于構(gòu)建痘病毒表達(dá)載體以及癌癥和HIV等免疫缺陷性疾病的活載體疫苗,還作為溶瘤病毒用于腫瘤的治療。因此,對(duì)于痘病毒感染機(jī)理的研究不僅有助于該病毒感染的防治,而且可以更好地將其應(yīng)用于基因工程以治療其它疾病。 基質(zhì)金屬蛋白酶(Matrix metalloproteinase, MMPs)是一類(lèi)細(xì)胞內(nèi)鋅離子依賴(lài)的限制性內(nèi)切酶,廣泛參與許多生理和病理過(guò)程。其生物合成和活性受基因激活、酶原激活和基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制劑(Tissue inhibitors of metalloproteinase,TIMPs)抑制三個(gè)水平的調(diào)控。MMPs可通過(guò)降解細(xì)胞外基質(zhì)和基底膜,調(diào)控細(xì)胞因子和趨化因子的活性,來(lái)促進(jìn)病毒的擴(kuò)散并參與病毒感染引起的宿主免疫反應(yīng),從而在HIV等病毒感染過(guò)程中發(fā)揮重要的調(diào)控作用。研究表明,病毒的種類(lèi)不同,MMPs的作用、表達(dá)變化以及參與的關(guān)鍵MMPs也不同。迄今為止,未見(jiàn)關(guān)于痘病毒感染過(guò)程中MMPs的作用和表達(dá)變化的報(bào)道。 本課題以痘苗病毒(Vaccinia virus, VV)、粘液瘤病毒(Myxoma virus, MV)和特納河痘病毒(Tanapox virus, TPV)為對(duì)象,研究MMPs的活性與這三種病毒感染能力的關(guān)系,并進(jìn)一步探討參與病毒感染的關(guān)鍵MMPs及其表達(dá)調(diào)控規(guī)律。本研究從一個(gè)新的角度——MMPs生物學(xué)功能角度來(lái)闡述痘病毒的感染機(jī)制,不僅為痘病毒感染防治新方法的開(kāi)發(fā)奠定理論基礎(chǔ),而且對(duì)于痘病毒在基因工程中的應(yīng)用,以及對(duì)癌癥和HIV等疾病的治療方面具有重要意義。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下: 1.抑制MMPs活性導(dǎo)致VV、MV和TPV的感染能力下降 本研究選用11種人工合成的MMPs抑制劑,檢測(cè)它們對(duì)VV、MV和TPV感染能力的影響;并采用MTT法檢測(cè)了MMPs抑制劑對(duì)三種宿主細(xì)胞——人上皮癌細(xì)胞(Human epithelial carcinoma cells,HeLa)、綠猴腎細(xì)胞(Baby green monkey kidney cells, BGMK)和梟猴腎上皮細(xì)胞(Owl monkey kidney epithelial cells, OMK)的毒性。 結(jié)果顯示,MMPs抑制劑對(duì)VV、MV和TPV的感染能力具有抑制作用。其中,氯已定對(duì)三種痘病毒的均具有最顯著抑制效果。而且,11種抑制劑在工作濃度下對(duì)HeLa、OMK和BGMK細(xì)胞均無(wú)毒性。因此,抑制MMPs活性導(dǎo)致VV、MV和TPV的感染能力下降。MMPs參與這三種痘病毒的感染,可能是其感染過(guò)程的重要影響因子。分析抑制劑的底物得出,可抑制病毒感染的抑制劑底物均包括MMP-2和/或MMP-9,因此,參與VV、MV和TPV感染的關(guān)鍵MMPs可能是MMP-2和/或MMP-9。 2. MMPs的活性是VV、MV和TPV感染的重要影響因子 底物剪切比色法結(jié)果表明在VV、MV和TPV的感染過(guò)程中,MMPs的酶活性顯著升高。由此可得,VV、MV和TPV的感染過(guò)程中MMPs活性升高,而抑制MMPs活性導(dǎo)致VV、MV和TPV的感染能力下降,因此,MMPs的活性是VV、MV和TPV感染的重要影響因子。 利用抑制劑XG076阻斷MMPs酶原激活途徑,對(duì)VV、MV和TPV的感染能力沒(méi)有顯著影響。因此,MMPs在VV、MV和TPV感染中的生物學(xué)功能是催化非依賴(lài)性的。 3. MMP-9、MMP-2和TIMP-1、TIMP-2比例失衡可能是促進(jìn)VV和MV感染的重要機(jī)制 本研究應(yīng)用實(shí)時(shí)熒光定量PCR和明膠酶譜法,檢測(cè)VV和MV感染中,MMP-2和MMP-9的mRNA和蛋白質(zhì)水平變化,以及TIMP-1和TIMP-2的m RNA水平變化。 結(jié)果顯示,VV和MV的感染提高了MMP-2和MMP-9 mRNA和蛋白水平的表達(dá)。同時(shí),MMP-2和MMP-9的天然組織抑制劑——TIMP-1和TIMP-2的mRNA表達(dá)水平下降。 因此,MMP-9、MMP-2和TIMP-1、TIMP-2表達(dá)水平的變化可導(dǎo)致MMPs和TIMPs之間的比例失衡,其可能是促進(jìn)VV和MV感染的重要機(jī)制。 綜上所述,MMPs參與VV、MV和TPV的感染過(guò)程,是痘病毒感染的一個(gè)重要影響因子。在三種痘病毒感染過(guò)程中,MMP-2和MMP-9的mRNA和蛋白質(zhì)表達(dá)上調(diào),而TIMP-1和TIMP-2的mRNA表達(dá)下調(diào),從而破壞了MMPs/TIMPs間的平衡,導(dǎo)致MMP-2和MMP-9表達(dá)相對(duì)過(guò)剩,可能是促進(jìn)VV和MV感染的重要機(jī)制。因此,在VV、MV和TPV感染過(guò)程中,MMP-2和MMP-9作為重要的調(diào)節(jié)因子發(fā)揮了關(guān)鍵的作用,為將它們作為靶點(diǎn)防治痘病毒感染提供了試驗(yàn)依據(jù)。同時(shí),本研究從MMPs的生物學(xué)功能角度更加深入地了解痘病毒的感染機(jī)理,為其在HIV感染和癌癥治療方面的應(yīng)用提供更多的理論依據(jù)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類(lèi)號(hào)】：R373

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本文編號(hào)：1348927