精氨酸调控猪肠道抗病毒天然免疫的分子机制研究.doc

精氨酸调控猪肠道抗病毒天然免疫的分子机制研究机体通过TBK1-IRF3信号通路启动先天免疫反应的信号传导,释放IFNβ以抵抗外部病毒的感染。营养刺激可能是我们想到的一种方法,但我们对精氨酸如何刺激以及其作用原理并不清楚。研究表明精氨酸调节哺乳动物生理学的关键方面至少部分源于精氨酸激活mTORC1的能力,进而参与很多调控,而CASTOR1是mTORC1途径中精氨酸的感知蛋白。在本研究中,研究了精氨酸激活抗病毒先天免疫TBK1-IRF3信号是否经过Castor1-mTORC1信号途径。IPEC-J2细胞系被我们用来作为检测精氨酸抗病毒天然免疫活性的模型,荧光定量的结果表明0.4mM、2mM、4mM的精氨酸均上调了IFNβ和RIG-I的表达,抗病毒实验也证明了0.4mM精氨酸抑制了VSV病毒的复制。Western-blotting结果显示精氨酸激活了TBK1-IRF3信号通路来发挥抗病毒作用。在这里,我们使用了TBK1抑制剂,并构建了IRF3敲低细胞系用以验证,结果显示二者均明显抑制了IFNβ的表达。鉴于Castor1不仅是精氨酸的受体和感知蛋白,还会对哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)起抑制作用,我们构建了Castor1敲低细胞系,同样检测了IFNβ的表达情况,我们发现Castor1抑制了其表达。同样,抗病毒实验结果与此一致,Castor1增加了VSV病毒复制。我们还研究了mTORC1信号通路,在这里我们用Western-blotting检测了其下游蛋白S6K的磷酸化情况。精氨酸确实通过Castor1激活了mTORC1。为了验证Castor1-mTORC1参与了精氨酸激活TBK1-IRF3信号,从而启动抗病毒天然免疫,我们在IPEC-J2细胞中添加了mTORC1抑制剂,检测了IFNβ在mRNA水平的表达和IRF3在蛋白水平的磷酸化情况,二者结果均显示,抑制剂确实抑制了TBK1-IRF3信号通路,同时使用Castor1敲低细胞系检测了IRF3在蛋白水平的磷酸化表达,结果与mTORC1抑制剂一致,Castor1同样抑制了IRF3的磷酸化。综上所述,这证明了mTORC1对于精氨酸激活TBK1-IRF3信号是至关重要的。本论文的实验数据也为将来继续深入研究精氨酸在天然免疫方面的机制以及为探究其它营养素的抗病毒天然免疫功能奠定了基础。