貓皰疹病毒I 型(FHV-1),是α-皰疹病毒亞科,水泡病毒屬成員,主要引起貓的病毒性鼻氣管炎。細(xì)胞因子信號傳導(dǎo)抑制因子(SOCS)是IFN-I 抗病毒信號通路的靶基因,也是該通路的負(fù)調(diào)控因子在宿主細(xì)胞激活抗病毒防御中發(fā)揮重要作用。近期發(fā)表于《Veterinary Microbiology》的一項研究闡明了miR-101 靶向SOCS5 基因,顯著增強(qiáng)I 型干擾素抗病毒信號,促進(jìn)I 型干擾素的產(chǎn)生,揭示了抑制貓皰疹病毒復(fù)制的新機(jī)制。
該研究發(fā)現(xiàn)FHV-1 侵染細(xì)胞后,miR-26a 和miR-101 可以誘導(dǎo)IFN-β的表達(dá)來應(yīng)對病毒感染。為了進(jìn)一步闡明miR-101 增強(qiáng)IFN-I 抗病毒信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的機(jī)制,利用Targetscan 軟件預(yù)測miR-101 的潛在作用靶基因,貓SOCS5 的3'UTR 含有miR-101 的潛在靶位點。為了驗證miR-101 是否直接靶向SOCS5,將miR-101 的3'UTR 區(qū)及其突變體分別克隆到熒光素酶報告載體中,檢測熒光素酶活性,結(jié)果提示SOCS5 是miR-101 的 靶 基 因。SOCS5 的mRNA 和 蛋白表達(dá)水平隨著FHV-1 感染時間和感染劑量的增加而逐漸下降,表現(xiàn)出與FHV-1 感染時間和感染劑量的負(fù)相關(guān)性;與之相對應(yīng)的,miR-101 表達(dá)量隨著FHV-1 感染時間和感染劑量的增加而逐漸升高,進(jìn)一步證明SOCS5 受miR-101 調(diào)節(jié)。為了進(jìn)一步探究SOCS5 的調(diào)控作用,在過表達(dá)SOCS5 的條件下,利用WB 檢 測 了FHV-1 感 染 或IFN-β 刺 激 誘 導(dǎo) 的p-STAT1 表達(dá)水平,結(jié)果表明SOCS5 過表達(dá)顯著降低了FHV-1 或IFN-β誘導(dǎo)的p-STAT1 水平;在FHV-1感染和IFN-β刺激細(xì)胞后,利用熒光定量PCR 檢測了JAK-STAT 通路下游ISG mRNA 表達(dá)水平,結(jié)果表明SOCS5 的過表達(dá)同樣顯著抑制了ISG 的表達(dá);在過表達(dá)SOCS5 后,利用病毒空斑試驗和熒光定量PCR 分別測定上清中的病毒滴度和細(xì)胞內(nèi)的病毒拷貝數(shù),結(jié)果表明SOCS5 的過表達(dá)顯著促進(jìn)了FHV-1復(fù)制。SOCS5 可以抑制IFN-I 抗病毒信號的傳導(dǎo)而有利于FHV-1 在細(xì)胞中的復(fù)制。另一方面,為了進(jìn)一步驗證SOCS5 在調(diào)節(jié)JAK-STAT 通路和抗FHV-1復(fù)制中的作用,通過siRNAs 沉默了內(nèi)源性SOCS5,從反方向驗證也得出的上述結(jié)論。為了進(jìn)一步證實miR-101 是通過SOCS5-STAT1 軸調(diào)控IFN 抗病毒信號通路,在細(xì)胞內(nèi)的SOCS5 被敲低的情況下,檢測FHV-1 感染,miR-26a 誘導(dǎo)的p-STAT1 水平以及對FHV-1 復(fù)制情況的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)FHV-1 感染后,miR-101 顯著增強(qiáng)了p-STAT1 的表達(dá)水平;然而,當(dāng)細(xì)胞中內(nèi)源性的SOCS5 的表達(dá)水平被RNA 干擾下調(diào)后,miR-101 介導(dǎo)的p-STAT1 上調(diào)受到了抑制。miR-101 通過靶向SOCS5 提高p-STAT1 的表達(dá)水平,SOCS5 是miR-101 介導(dǎo)的抗FHV-1 的關(guān)鍵因子。
FHV-1 感染后miR-101 的表達(dá)水平顯著上調(diào),可以靶向SOCS5 基因而增強(qiáng)Ⅰ型干擾素信號轉(zhuǎn)導(dǎo),進(jìn)而抑制病毒復(fù)制;SOCS5 是miR-101 的靶標(biāo)基因,因此在FHV-1 感染后表現(xiàn)為顯著下調(diào)表達(dá)。SOCS5 是JAK-STAT 通路的一個負(fù)調(diào)控因子,敲除內(nèi)源性的SOCS5 增強(qiáng)了miR-101 對I 型IFN 介導(dǎo)的抗病毒應(yīng)答的作用,相反,SOCS5 的過表達(dá)促進(jìn)了FHV-1 的復(fù)制。宿主miRNAs 可以通過增強(qiáng)IFN-I 抗病毒信號通路來防御FHV-1 感染,填補(bǔ)了FHV-1 miRNA 研究空白,揭示了miRNAs 在FHV-1 感染中的重要作用,為該病的防控提供了新的策略。