TLR3、TLR7受体在呼吸道合胞病毒感染A549细胞诱导I型干扰素中的作用研究

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目的:  探讨呼吸道合胞病毒(respiratory syncytialvirus,RSV)感染人肺泡Ⅱ型上皮细胞(A549)后,Toll样受体(Toll-like receptor,TLR)3、7的水平变化,初步研究TLR3和TLR7活化后在RSV感染中介导产生的I型干扰素(interferon,IFN)抗病毒作用及其可能的调控机制,为临床预防与治疗RSV的感染提供新的思路。  方法:  以RSV感染A549细胞后,分为正常对照组、RSV感染组、TLR3小干扰RNA(TLR3siRNA)沉默组、TLR7小干扰RNA(TLR7siRNA)沉默组。分别于感染的4h、8h、12h和24 h后收集各组细胞以及上清液,以未感染病毒的细胞组为正常对照组。  (1)用Trizol试剂提取细胞总RNA,半定量RT-PCR法检测各组TLR3、TLR7、干扰素调节因子3(Interferon regulatory factor3,IRF3)、干扰素调节因子7(IRF7)、干扰素α(IFN-α)、干扰素β(IFN-β)的mRNA表达量变化;  (2)免疫印迹法(Western-blot)检测RSV感染A549细胞各组在4h、8h、12h和24 h的TLR3、TLR7蛋白水平的变化。  (3)酶联免疫吸附法(ELISA)检测感染不同时间点细胞培养上清中IFN-α、IFN-β、TNF-α、IL-1β含量的变化。  (4)空斑形成实验(plaque forming unit,PFU)测定感染A549细胞的RSV病毒滴度以及各组病毒增殖情况。  结果:  ①在mRNA转录水平,感染组上调TLR3/7、IRF3/7、IFN-α/β的mRNA基因表达;在两沉默组,TLR3/7、IRF3/7、IFN-α/β的mRNA较感染组相同时间点的表达量明显减少,减少有统计学差异;TLR3 siRNA沉默组,IFN-β下降较IFN-α更为显著,而在TLR7 siRNA沉默组,IFN-α下降较IFN-β更为显著。  ②在蛋白表达水平,RSV感染组上调 TLR3、TLR7蛋白的表达;在两沉默组,TLR3和TLR7蛋白量比感染组相同时间点的表达量减少;且在TLR3 siRNA沉默组,TLR3蛋白量下降较TLR7更明显,TLR7 siRNA沉默组,TLR7的蛋白表达量较TLR3蛋白量下降更明显;  ③RSV感染A549细胞后,明显上调细胞培养上清中IFN-α/β和炎性因子TNF-α、IL-1β的分泌量,两沉默组IFN-α/β的量均下降,炎性因子的量升高,在TLR3 siRNA沉默组IFN-β较IFN-α下降的更明显,炎性因子升高的更明显;TLR7 siRNA沉默组IFN-α的量下降的更明显。  ④RSV感染组,病毒增殖滴度随时间的延长而上调;两沉默组的病毒增殖滴度都较感染组高,且 TLR3 siRNA沉默组较TLR7 siRNA沉默组病毒增殖滴度更高。  结论:  本实验证明,RSV感染A549细胞后,TLR3及TLR7被活化能够抵抗呼吸道合胞病毒感染,分别通过IRF3和IRF7途径诱导产生I型干扰素,发挥了抗病毒免疫;而抗病毒免疫反应中TLR3途径可能更占主导地位;且由TLR3诱导产生的最主要I型干扰素是IFN-β,由TLR7诱导产生的最主要I型干扰素是IFN-α。
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