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猪繁殖与呼吸综合征(Porcine reproductive and respiratory syndrome, PRRS),俗称蓝耳病,是由猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRS virus, PRRSV)引起的猪传染性疾病,近年来给我国乃至全世界养猪业造成了巨大的经济损失。最近研究表明,在病毒感染过程中宿主microRNAs (miRNAs)可以靶向病毒基因组RNA而导致病毒的复制受到抑制,这种作用方式被人们视为一种潜在的宿主抗病毒防御机制。然而宿主miRNAs是否可以靶向PRRSV的基因组RNA并抑制PRRSV复制的问题并不是很清楚,本论文针对这一问题进行了一定的研究。基于已经鉴定的猪miRNAs数目很少,本文首先通过分子克隆和高通量测序技术鉴定了猪肺泡巨噬细胞(Porcine alveolar macrophages, PAMs)中miRNA表达谱,并分析了PAMs在感染PRRSV前后miRNAs表达的差异。初步结果显示PAMs可以表达800多种miRNAs,且PRRSV感染后几乎所有miRNAs的表达均呈现下降趋势。通过生物信息学软件(RegRNA和ViTa)对PRRSV的基因组RNA进行miRNA靶位点预测,结果显示microRNA-181(miR-181)可能通过种子区(seed region)碱基配对的方式靶向PRRSV JXwn06基因组RNA上的13684-13692位点,而且这个位点在美洲株(属于type2)中的保守性非常高,可达96%以上。体外过表达miR-181的相关实验结果表明,在PAMs和Marc-145细胞中miR-181的确可以抑制PRRSV病毒基因的表达和病毒粒子的产生。有意思的是,miR-181家族的四个成员(a、b、c和d)都可以抑制PRRSV复制。通过分析病毒在PAMs中的生长曲线后发现,过表达miR-181家族可以持续地抑制PRRSV在PAMs中生长复制,且miR-181c抑制PRRSV复制的能力最强。荧光素酶报告基因系统分析miR-181靶位点的实验结果表明,miR-181的确可以直接靶向PRRSV基因组RNA上的特定序列来抑制病毒复制。实验结果还表明,病毒RNA可以与荧光素酶报告载体上miR-181靶位点竞争结合miR-181,导致miR-181对荧光素酶活性的抑制受到削弱,间接证明了PRRSV的RNA可以与miR-181相互结合。RNA免疫共沉淀(RNA-IP)的实验结果显示,miR-181可以特异性地与PRRSV基因组RNA结合在miRISC复合体上,为证明miR-181可以直接靶向PRRSV基因组RNA提供了更有力的证据。检测和比较不同原代细胞(包括PAMs、外周血单核细胞、小胶质细胞和腹腔巨噬细胞)和不同组织中的miRNAs后还发现,不易感染PRRSV的细胞或组织中的miR-181和其他潜在靶向PRRSV miRNAs(如miR-206)的表达量显著高于易感染PRRSV的细胞或组织。最后,动物体内实验的结果表明,在感染高致病性PRRSV的猪中滴鼻给药miR-181c可以降低动物血液中的病毒载量并缓解PRRSV引起的发烧症状,证明了miR-181也可以在动物体内抑制PRRSV的复制。以上结果表明,宿主miR-181的确可以通过直接靶向病毒基因组RNA来抑制PRRSV复制,并且在不同细胞中miR-181的表达与PRRSV感染能力或复制能力呈负相关性。这些发现暗示了宿主miRNAs在调控PRRSV的感染复制和致病机理中具有重要作用,同时也为宿主miRNAs作为抗病毒治疗工具提供了理论依据。