Andrew I. Su, John P. Pezacki, Lisa Wodicka, Amy D. Brideau, Lubica Supekova, Robert Thimme,
Stefan Wieland, Jens Bukh, Robert H. Purcell, Peter G. Schultz, and Francis V. Chisari_
节选自PNAS November 26, 2002 vol. 99 no. 24 15669–15674
摘要:我们通过对发展为持续性感染、短暂病毒清除、持续性清除三种状态的急性感染HCV(丙型肝炎病毒)的黑猩猩肝活检标本的基因表达分析,检测HCV感染的过程。基因表达中的共同反应及产物特异性改变都可以通过基因芯片的结果观察到。所有黑猩猩的基因表达模式同IFN-α反应是一致的,而IFN-α反应与感染的程度和持续时间相关。瞬时和持续性的病毒清除只同IFN-γ诱导的基因和参与抗体加工、呈递以及获得性免疫的其它基因的反应相关。在感染的早期,参与脂代谢的宿主基因也是分别调控的。我们还显示了影响这些生物合成途径的药物能够调节HCV复制子的复制。我们的结论揭示了基因组水平上的转录本改变,这些改变反应了感染的发生、发展、和感染的控制,还揭示了关于HCV感染清除潜在的独特抗病毒机制。
丙型肝炎病毒(HCV)的感染引起日益增长的公共健康问题,目前全球估计约有200百万的慢性丙肝病人,而IFN-α和Ribavirin 治疗仅仅对一部分HCV病人有效。尽管对病毒感染、持续、清除的机制做过大量的研究工作,但是由于缺乏易于操作的动物模型和细胞培养体系,对这些机制仍不能很好的了解。虽然目前HCV复制子作为研究HCV复制的细胞模型,它们却不能作为研究HCV感染的模型。考虑到黑猩猩可以被HCV感染,为追踪感染期间体内的病毒机制、免疫机制、病理、基因组的改变提供了独特的研究机会。
以前的基因组研究,包括感染HCV的黑猩猩中与病毒清除相关的特征转录本改变,HCV和HBV慢性感染病人中基因表达特性的差异,都促进了对HCV病毒感染机制的理解。在本次研究中,我们通过对感染过程中多个时间点的基因表达谱分析,检测了3只不同感染预后的黑猩猩中宿主对HCV的反应。我们的目标是确认和找出每只动物个体中的肝炎基因表达谱及其关联,深入理解决定HCV感染结果的细胞和分子机制。
材料和方法:
HCV感染
Chimpanzee 1590(Ch1590) 肝内转染RNA,该RNA 为HCV(genotype 1a)高变区1缺失的H77克隆的转录本。Ch96A008静脉注射90ml的血浆,这些血浆在Ch1590感染后4周采集,相当于总计900基因的HCV的感染病毒。 |
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将静脉注射过急性爆发性HCV感染病人血清的黑猩猩的血清中,再通过静脉注射含一只黑猩猩HCV感染剂量(genotype 1a)的血清到Ch1581中。注射后每周定期针刺肝活检以及保存血样。采用RT-PCR来检验HCV,RT-PCR的引物是针对5’-端HCV基因的非转录区域进行设计的(HCV-Monitor Amplification KIT)。具体的细节参照已独立发表的文献(1)。
基因表达谱分析
按照所选的时间点采集每只黑猩猩的肝组织样本并且抽提出RNA(Fig.1),并根据Affymetrix提供的标准手册将RNA生成带生物素标记的cRNA, 再同Affymetrix U95A 人类全基因组芯片(约代表9,000多条人类基因)进行杂交。每个样本重复2次。图象分析采用Affymetrix公司的GENECHIP version 3.1,每张芯片进行标准化(scaling)处理,平均差值为200。并设定相应的统计学标准(略)。

Fig. 1. The time course of infection for the three chimpanzees is shown. The x axis indicates the week postinfection at which a liver biopsy was taken. The
y axis shows log HCV genome equivalents per milliliter of serum (GE_ml).
Values below the limit of detection are shown as not detected (ND). Levels of
oligoadenylate synthase, IFN-γ, and CD3 mRNA were also determined by
RNase protection assays (1), and their presence in the liver is shown by the gray
bars. In this study, gene expression profiling was performed on the biopsy
samples at time points indicated by asterisks.
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