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目的:人类免疫缺陷病毒1型(human immunodeficiency virus type1,HIV-1)主要侵犯CD4+T细胞,人类感染后可造成机体免疫功能进行性缺失,最终因各种机会性感染及肿瘤而死亡。目前尚无有效疫苗预防和可推广的治愈方案,致使全球流行趋势十分严峻。不同的HIV感染者疾病进展不同,大约有10%-15%的感染者呈现出疾病快速进展状态。大量的研究表明,宿主遗传背景、机体免疫应答状态、感染HIV病毒的类型以及病毒与宿主相互作用中的免疫逃逸都会对疾病进展产生影响。但这些都不足以完全说明感染者出现不同程度疾病进展的原因。明确影响疾病快速进展的原因,对于延缓疾病进展具有重要意义。机体免疫调控机制在抑制HIV病毒复制中发挥重要作用,而CD8+T细胞是重要的效应细胞。有研究表明,在感染早期CD8+T淋巴细胞的功能与疾病进展显著负相关,是重要的免疫保护因素,但是这些保护的程度在持续的时间和强度上都有很大的区别。这个区别的基础取决于CD8+T淋巴细胞的质和量。当CD8+T细胞遇到抗原时,活化的程度决定其效应的强度。除此之外,它们通过稳定增殖而长期存在的能力对于免疫保护也是相当重要,即通过缓慢、稳定的细胞更替使记忆性CD8+T细胞保持稳定的自我更新能力。因此,CD8+T细胞对抗原的刺激后的活化、增殖和凋亡决定了由它提供的免疫保护的质量。快速进展者(Rapid progressor,RP)在感染早期CD8+T细胞功能就出现了损伤,可能是由于感染者CD8+T细胞上CD3和CD28受体表达缺陷,或者合成抗病毒分子(IFN-γ)缺陷导致的。但这并不足以解释不同感染者CD8+T细胞功能的差异,找到影响CD8+T细胞免疫反应的因素并加以有效干预,使CD8+T细胞功能维持在一个较高水平,那么将最大程度限制病毒免疫逃逸,使感染者体内病毒维持在低水平,实现长期不发病。真核起始因子3(Eukaryotic initiation factor 3,eIF3)是最大最复杂的一个真核翻译起始因子,由13种亚型组成的复合物。在蛋白翻译起始过程中主要起支架蛋白的作用。既往有关eIF3s在HIV中的研究多集中于其对细胞系模型中病毒复制的直接干预,对感染者未见相关报道。近期研究显示,eIF3s不仅作为支架蛋白发挥作用,其中的部分亚型还能够通过与转录组中某些mRNA的5’端的茎环结构结合从而直接促进或者抑制mRNA的翻译,调节细胞的功能,如细胞增殖,活化,凋亡等。后续研究发现,在不同肿瘤中eIF3s的各亚型表达水平不同,并且某些亚型水平的变化不仅与肿瘤预后相关还能作为评估肿瘤预后的标志物。此外,研究显示,eIF3分子可对细胞功能产生影响。在肾癌细胞敲除eIF3b,细胞的增殖活化功能下降,细胞周期停滞,细胞凋亡增加。前列腺癌组织中高表达eIF3d的肿瘤细胞凋亡减少,侵袭能力增加,预示着疾病预后差。在瘢痕疙瘩成纤维细胞(keloid fibroblasts,KFs)中敲除了eIF3a,细胞增殖下降,细胞外基质(extracellular matrix,ECM)的产生减少,瘢痕缩小。上述研究高度提示eIF3s对细胞功能产生影响。目前研究已表明eIF3s参与抑制HIV病毒复制,但感染者中各亚型eIF3s的表达水平及与疾病进展的关系还未见相关报道。在HIV感染中,CD8+T淋巴细胞发挥重要的抗HIV作用,CD8+T淋巴细胞功能与疾病进展显著负相关,RP HIV-1特异性CD8+T淋巴细胞应答功能显著下降,而导致其功能下降的原因尚未完全明确。除了已明确的直接干预病毒复制外,eIF3s是否还会通过对CD8+T淋巴细胞的功能导致疾病进展及其作用机制还有待探究。研究方法:1.我们首次对各亚型eIF3在15例HIV不同疾病进展者和11例健康对照者外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC)中的表达水平进行了检测。15例HIV感染者来自中国辽宁,均为MSM且感染时间<180天并未经抗病毒治疗,每3-6个月对其进行随访,检测CD4+T淋巴细胞绝对计数和HIV-1病毒载量。所有患者经过Genelab公司蛋白印记试剂盒确认为HIV抗体阳性。根据检测日期CD4+T淋巴细胞的数量将感染者分为两组,分别为典型进展者(Typital progressors,TPs)(CD4+T细胞>500cells/uL)和快速进展者(Rapid progressors,RPs)(CD4+T细胞<350cells/uL)。11例健康对照者(health control,HCs)为随机抽取的HIV抗体阴性的健康男性,年龄与HIV感染者匹配。并对eIF3s表达水平与HIV感染疾病进展、CD4+T淋巴细胞数量及病毒载量进行了相关性分析;2.筛选出与疾病进展相关eIF3后,在293细胞系,JURKAT细胞系以及健康男性PBMC中用si-RNA进行下调,并检测细胞内的病毒复制情况;3.我们招募5位健康男性,年龄与感染者相匹配,采集外周静脉血30ml,密度梯度离心法提取PBMC,用流式细胞仪进行分选,提取分选出的CD8+T、CD4+T、NK、B、单核细胞cDNA,分别检测eIFs的表达水平。用STEMCELL分选18例HIV(MSM途径)未治疗感染者的CD8+T淋巴细胞,提取cDNA,检测eIFs的表达水平,分析与CD4绝对计数的相关性。4.为了明确eIF3d对CD8+T淋巴细胞功能的影响,我们选取HIV抗体阴性的健康男性PBMC4例,分选出CD8+T淋巴细胞,用si-RNA下调eIF3d后并用PHA刺激,培养2-4天后进行增殖、活化、凋亡、IFN-γ分泌等功能检测。5.为了进一步寻找eIF3d影响CD8+T淋巴细胞功能的原因,我们对用si-RNA下调eIF3d的JURKAT细胞用二代测序法进行转录组检测,将差异基因用IPA数据库进行信号通路分析,筛选出相关通路和基因,在JURKAT中进行SOCS7表达水平验证并在CD8+T淋巴细胞中进行了功能验证。结果:1.HIV感染者PBMC中eIF3d水平显著低于健康对照,快速进展者最低;eIF3d水平和疾病进展以及病毒载量显著负相关;和CD4+T淋巴细胞计数呈现显著正相关。2.Kaplan–Meier生存分析结果表明eIF3d的表达水平直接影响HIV感染未治疗患者CD4+T淋巴细胞下降到500个/ul的时间(P<0.01)。3.用NL4-3病毒感染用si-RNA下调eIF3d的293细胞系,JURKAT细胞系和健康人PBMC,分别于48小时、72小时后病毒复制水平增高(P<0.05)。4.HIV感染者CD8+T细胞中eIF3d水平显著低于健康对照,并且与CD4+T淋巴细胞计数显著正相关。5.在CD8+T淋巴细胞和JURKAT细胞中用si-RNA下调eIF3d基因,发现细胞的增殖,活化功能显著下降,IFN-γ分泌显著减少(P<0.05),细胞凋亡显著增加(P<0.05)。6.用si-RNA下调eIF3d基因的JURKAT细胞转录组检测结果表明,伴随着eIF3d基因表达下降共有211个基因发生显著改变,包括76个上调基因和135个下调基因。将211个差异基因用IPA数据库进行信号通路分析,得到与细胞活化增殖凋亡相关信号通路JAK-STAT。通过KEGG分析找到差异基因SOCS7作用位点;实时PCR验证SOCS7基因表达显著增高(P<0.05)。7.而在CD8+T淋巴细胞和JURKAT细胞中同时用si-RNA下调eIF3d和SOCS7时,发现细胞的增殖(P<0.05)、活化以及IFN-γ分泌功能部分恢复,细胞凋亡部分下降。结论:1.HIV感染者PBMC中eIF3d表达水平下降,快速进展者最低,eIF3d是一种保护性分子;2.eIF3d表达水平能够预测HIV感染者疾病进展。3.HIV感染者下降的eIF3d可能影响了CD8+T细胞功能。4.在CD8+T淋巴细胞中下调eIF3d基因后,细胞抗病毒功能下降。5.下调eIF3d基因,通过促进SOCS7的表达负向调节JAK-STAT信号通路抑制CD8+T淋巴细胞抗病毒功能进而影响HIV感染疾病进展。我们的研究为控制HIV疾病进展提供了新的方向。