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蝙蝠是多种病毒的天然宿主,这个观点已经被越来越多的学者认可。然而对于蝙蝠和病毒能够和平共处的原因,至今还不是很清楚。其中的一个假设是蝙蝠在应对病毒感染过程中存在一些特殊的免疫应答机制。基于此,我们开展了蝙蝠应对病毒感染的干扰素和炎症应答机制的初步研究。 首先,我们用病毒感染或干扰素和炎症反应的刺激物刺激来自鼠耳蝠的肾细胞,通过定量PCR检测干扰素和炎性细胞因子的表达。结果显示病毒感染后可快速诱导蝙蝠细胞产生强烈的干扰素上调,而炎症反应则没有明显的上调。病毒类似物polyI∶C和炎症反应诱导剂LPS刺激其它蝙蝠原代细胞和巨噬细胞得到了相似的结果。尤其是炎症风暴中重要的炎症因子IL-1β在所有条件下的表达都很微弱。为了进一步证实蝙蝠IL-1β诱导表达的特殊性,我们比较了不同刺激物刺激和病毒感染蝙蝠和小鼠巨噬细胞后IL-1β的表达。结果显示在所有诱导条件下蝙蝠IL-1β的表达水平均显著弱于小鼠。而蝙蝠IL-1β的本底表达水平比小鼠高了几千倍。该结果暗示蝙蝠IL-1β可能具有独特的转录调控机制,使其在生理和诱导条件下的表达异于其它哺乳动物。 随后,我们克隆了鼠耳蝠NLRP3基因,研究它对炎症小体的激活及IL-1β蛋白加工的影响,并和人源NLRP3进行比较。我们总共得到三种蝙蝠NLRP3剪切体,其中缺失EXON7的剪切体可能是蝙蝠物种所特有。在细胞内超量表达蝙蝠和人NLRP3,结果显示蝙蝠NLRP3形成聚集点的能力及促进IL-1β蛋白分泌的能力均弱于人源NLRP3,暗示这可能是蝙蝠被病毒感染后不表现明显临床症状的原因之一。 其次,本课题还对IRF3和IRF7在蝙蝠细胞Ⅰ型干扰素生成过程中调控作用进行了研究。序列分析结果表明鼠耳蝠IRF3和IRF7与其它哺乳动物具有相似的功能结构域。双荧光素酶实验证明蝙蝠IRF3和IRF7在干扰素生成过程中发挥重要的作用。但与人和老鼠不同的是,鼠耳蝠IRF7在不同组织中均有表达。IRF7在组织中的广泛表达可能有助于蝙蝠快速的激活干扰素应答反应。 最后,为研究蝙蝠干扰素下游的干扰素调节基因(interferon regulated genes,IRGs)在抗病毒中的作用,我们利用CRISPR技术成功构建了IFNAR2缺失的中央狐蝠肾细胞系,通过转录组鉴定了IFN-α3下游的基因表达谱,并证明IFNAR2对IFN-α3信号通路及抗病毒是必不可少的。转录组结果中除已知的具有多种生物学功能IRGs外,我们还发现许多未知的IRGs,生物信息学分析显示这些IRGs可能与癌症相关。该研究有助于进一步了解蝙蝠免疫系统,构建的IFNAR2缺失细胞系可以作为研究病毒-蝙蝠相互作用强有力的工具。