外泌体miRNA在拟穴青蟹抗病毒免疫调控中的功能研究

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基本信息

  • 批准号：
    31802341
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    26.0万
  • 负责人：
    龚燚
  • 依托单位：
    汕头大学
  • 学科分类：
    C1907.水产生物免疫学
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

It is reported that exosome plays an essential role during the host-virus interaction, while the packaged microRNA (miRNA) is critical for its functioning. Scylla paramamosain is an ideal carrier for exosome to function since it possesses open circulatory system, but few reports on the area. In the previous study, for the first time, we isolated exosomes with high-purity from the hemolymph of Scylla paramamosain, the follow-up study showed that the exosomes isolated from WSSV-infected Scylla paramamosain could efficiently inhibit virus replication, indicating that exosome may participate in the anti-viral immunoregulation of Scylla paramamosain. Based on the existing study, we intend to take miRNA as the breakthrough point，through performing miRNA sequencing of the exosomes isolated from WSSV-infected/non-infected Scylla paramamosain, miRNAs abnormally regulated in the exosomes will be identified, the prediction and validation of the target genes will also be conducted, finally, the function and molecular mechanism of exosomal miRNA during the anti-viral immunoregulation of Scylla paramamosain will be revealed through the screening of the target gene-interaction proteins and the exploration of downstream signaling pathways. The relevant research findings are expected to obtain novel insight of the immune mechanism of Scylla paramamosain, and have a positive guiding significance for disease prevention and control of Scylla paramamosain aquaculture.
研究表明外泌体在宿主-病毒互作过程中扮演着关键的角色，其包裹的微小RNA（miRNA）对其功能的发挥至关重要。拟穴青蟹具备开放式体液循环系统，是外泌体免疫途径行使功能的理想载体，但却鲜有相关的报道。在课题组的前期研究中，我们首次从拟穴青蟹血淋巴中分离到高纯度的外泌体，并发现拟穴青蟹被白斑综合症病毒（WSSV）感染后其血淋巴分泌的外泌体能显著抑制病毒的复制，预示着外泌体可能参与了拟穴青蟹的抗病毒免疫调控。本项目拟在已有研究的基础上，以miRNA为切入点，通过对WSSV感染前后拟穴青蟹的外泌体进行miRNA测序，进而明确外泌体中异常调控的miRNA，并对其靶基因进行预测及验证，最后通过靶基因互作蛋白的筛选及下游信号通路的检测来揭示外泌体miRNA在拟穴青蟹抗病毒免疫调控中的功能及分子机制。相关研究成果有望获得对拟穴青蟹免疫机制的新认识，在实践上对拟穴青蟹的病害防治具有积极的指导意义。

结项摘要

许多研究表明外泌体是一种宿主抵御病毒侵染的重要防卫工具，在宿主细胞-病毒互作过程中扮演着关键的角色，但低等动物尤其是甲壳动物中却鲜有相关方面的报道。项目组在前期研究中首次从拟穴青蟹血淋巴中分离到高纯度的外泌体并进行了相关鉴定，发现被WSSV感染的拟穴青蟹血淋巴中所分泌的外泌体能有效抑制病毒的复制。本项目拟在此基础上，以外泌体所包裹的miRNAs为切入点，通过对WSSV感染前后拟穴青蟹血淋巴中的外泌体进行miRNA测序，明确期间异常调控的miRNA并对其靶基因及相关功能进行分析，进而揭示外泌体miRNA在拟穴青蟹抗病毒免疫调控中的功能及其分子机制。研究结果表明病毒感染过程中，青蟹血淋巴外泌体所包裹miR-137和miR-7847含量减少，而miR-137和miR-7847均可靶向凋亡诱导因子AIF，导致青蟹体内AIF激活。AIF一方面入核促进基因组DNA的降解，另一方面可以同凋亡蛋白Bax 竞争性结合HSP70，导致Bax-HSP70复合体的瓦解，而游离的Bax进一步转位至线粒体激活线粒体凋亡程序并以此来抵御病毒的侵染。上述成果揭示了外泌体miRNAs介导拟穴青蟹抗病毒免疫的调控通路，发现了甲壳动物清除体内病原微生物的新机制，对于解决困扰青蟹养殖业的病害防治难题具有重要的实际意义。

项目成果

期刊论文数量（9）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（5）
miR-2 contributes to WSSV infection by targeting Caspase 2 in mud crab (Scylla paramamosain)
miR-2 通过靶向青蟹 (Scylla paramamosain) 中的 Caspase 2 促进 WSSV 感染
  • DOI：
    10.1016/j.dci.2021.104217
  • 发表时间：
    2021-08-06
  • 期刊：
    DEVELOPMENTAL AND COMPARATIVE IMMUNOLOGY
  • 影响因子：
    2.9
  • 作者：
    Gong，Yi;Chen，Jiao;Li，Shengkang
  • 通讯作者：
    Li，Shengkang
Elucidation of Gut Microbiota in Mud CrabScylla paramamosainChallenged to WSSV andAeromonas hydrophila
受 WSSV 和嗜水气单胞菌攻击的青蟹肠道微生物群的阐明
  • DOI：
    10.1007/s10126-020-09987-y
  • 发表时间：
    2020-09-10
  • 期刊：
    MARINE BIOTECHNOLOGY
  • 影响因子：
    3
  • 作者：
    Lin, Shanmeng;Kong, Tongtong;Gong, Yi
  • 通讯作者：
    Gong, Yi
Exosome-mediated apoptosis pathway during WSSV infection in crustacean mud crab
甲壳类泥蟹 WSSV 感染过程中外泌体介导的细胞凋亡途径。
  • DOI：
    10.1371/journal.ppat.1008366
  • 发表时间：
    2020-05-01
  • 期刊：
    PLOS PATHOGENS
  • 影响因子：
    6.7
  • 作者：
    Gong, Yi;Kong, Tongtong;Li, Shengkang
  • 通讯作者：
    Li, Shengkang
Transcriptome and metabolome integration analysis of mud crab Scylla paramamosain challenged to Vibrio parahaemolyticus infection
副溶血性弧菌感染的青蟹转录组和代谢组整合分析。
  • DOI：
    10.1016/j.fsi.2020.05.069
  • 发表时间：
    2020-08-01
  • 期刊：
    FISH & SHELLFISH IMMUNOLOGY
  • 影响因子：
    4.7
  • 作者：
    Kong, Tongtong;Lin, Shanmeng;Gong, Yi
  • 通讯作者：
    Gong, Yi
Exosomal miR-224 contributes to hemolymph microbiota homeostasis during bacterial infection in crustacean.
外泌体 miR-224 有助于甲壳类动物细菌感染期间血淋巴微生物群的稳态
  • DOI：
    10.1371/journal.ppat.1009837
  • 发表时间：
    2021-08
  • 期刊：
    PLoS pathogens
  • 影响因子：
    6.7
  • 作者：
    Gong Y;Wei X;Sun W;Ren X;Chen J;Aweya JJ;Ma H;Chan KG;Zhang Y;Li S
  • 通讯作者：
    Li S

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龚燚的其他基金

外泌体miRNA调控拟穴青蟹血淋巴菌群稳态的分子机制研究
  • 批准号：
  • 批准年份：
    2021
  • 资助金额：
    59 万元
  • 项目类别：
    面上项目

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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