Вирус гриппа А регулирует передачу сигналов интерферона и связанных с ним генов; MxA и STAT3 по клеточной миР

Журнал вирусологии, том 20, Номер статьи: 183 (2023) Цитировать эту статью

326 Доступов

2 Альтметрика

Подробности о метриках

Противовирусный ответ на инфекцию вируса гриппа А (IAV) включает индукцию сигнального пути интерферона (IFN), включая активацию семейства белков STATs. Впоследствии белок противовирусной устойчивости к миксовирусу (MxA) и другие гены, стимулируемые интерфероном, контролируют репликацию вируса; однако молекулярное взаимодействие вирусно-опосредованной передачи сигналов IFN требует дальнейшего изучения. МикроРНК хозяина (миРНК) представляют собой небольшие некодирующие молекулы, которые посттранскрипционно регулируют экспрессию генов. Здесь мы стремились исследовать возможное участие миР-141 в IAV-опосредованной передаче сигналов IFN. Соответственно, микрочиповый анализ клеток A549, трансфицированных предшественником миР-141 (пре-миР-141), использовали для захвата потенциально регулируемых генов в ответ на сверхэкспрессию миР-141 независимо от IAV-инфекции. Подавление целевых генов с помощью миР-141, помимо экспрессии вирусных генов, исследовали с помощью количественной ПЦР в реальном времени, вестерн-блот-анализа и анализа проточной цитометрии. Наши результаты показали значительную активацию миР-141 в инфицированных клетках A549 различными штаммами IAV. Примечательно, что репликация IAV была полностью прервана в клетках, трансфицированных ингибитором миР-141. В то время как ее репликация значительно увеличивалась в клетках, трансфицированных пре-миР-141, что подтверждает решающую роль миРНК-141 в поддержке репликации вируса. Интересно, что данные микроматрицы клеток A549, трансдуцированных miR-141, показали наличие многих генов с пониженной регуляцией, включая MxA, STAT3, IFI27 и LAMP3. Профиль экспрессии MxA и STAT3 был значительно истощен в инфицированных клетках, трансфицированных пре-миР-141, тогда как их экспрессия восстанавливалась в инфицированных клетках, трансфицированных ингибитором миР-141. В отличие от интерлейкина 6 (IL-6), продукция IFN-β заметно снижается в инфицированных клетках, трансфицированных пре-миР-141, тогда как она значительно повышается в инфицированных клетках, трансфицированных ингибитором миР-141. Эти данные свидетельствуют о решающей роли миР-141 в регуляции экспрессии противовирусных генов, индуцированной передачей сигналов IFN и IL-6 во время IAV-инфекции, для обеспечения репликации вируса.

Грипп представляет собой стойкое препятствие для человечества из-за его серьезных осложнений во время заражения, ежегодно вызывающих сезонные респираторные эпидемии [1]. Вирус гриппа А (IAV) принадлежит к семейству Orthomyxoviridae и подразделяется на множество подтипов в соответствии с двумя основными белками оболочки вируса; гемагглютинин и нейраминидаза. Несмотря на широкий спектр возможных подтипов, только три из них существовали постоянно и вызывали такие пандемии, как штаммы H1N1 в 1918 и 2009 годах, а также H2N2 в 1957 году и H3N2 в 1968 году [2]. В 1918 году пандемическая инфекция гриппа считалась серьезной респираторной угрозой. Поскольку пандемический вирус H1N1 убил около 50 миллионов человек во всем мире и известен как «испанка», но после вакцинации он утратил свою летальность и стал легко излечимой инфекцией [3]. В последние годы, а именно в конце 2019 года, мир столкнулся с еще одним серьезным респираторным возбудителем – тяжелым острым респираторным синдромом коронавируса 2 (SARS-CoV-2), приведшим к 6,3 миллионам смертей (Всемирная организация здравоохранения). К сожалению, вирусы сезонного гриппа А (IAV) способствуют инфекционности SARS-CoV-2 [4]. В основном геном IAV состоит из отрицательных, восьмисегментных; смысл одноцепочечной РНК, которая плотно упакована внутри ядра вируса. Три крупнейших сегмента вирусного генома кодируют три вирусные белковые субъединицы вирусных РНК-зависимых РНК-полимераз (PB1, PB2 и PA), которые необходимы для синтеза и репликации РНК в клетках-хозяевах. Два сегмента РНК кодируют вирусные гликопротеины гемагглютинин, который опосредует связывание с рецепторами, содержащими сиаловую кислоту, которые облегчают проникновение вируса, и нейраминидазу (НА), которая выделяется для высвобождения вирусного потомства [5]. Сегмент 5 РНК кодирует вирусный нуклеопротеин (NP), который связывает и защищает сегментированную РНК. Сегменты 6 и 8 РНК кодируют более одного белка, называемого матричным белком (M1) и мембранным белком (M2), а также неструктурным белком NS1 (неструктурным) и белком ядерного экспорта (NEP). Примечательно, что белок NS1 является решающим фактором, ослабляющим противовирусную защиту хозяина в инфицированных клетках. Вирус гриппа также кодирует другие вирусные белки-помощники в инфицированных клетках, такие как PB1–F2 и PA-x, которые необходимы для предотвращения врожденных противовирусных ответов хозяина с помощью белка NS1. NS1, NEP, PB1–F2 и PA-x присутствуют в вирусной частице, но в минимальных количествах [6, 7].