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LncRNA MALAT1通过调控CHCHD2表达和I型干扰素通路促进HIV-1在巨噬细胞中的复制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月24日 来源:Molecular & Cellular Proteomics 6.1
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本研究揭示了lncRNA MALAT1通过ceRNA机制竞争性结合miR-145-5p,上调线粒体蛋白CHCHD2表达,进而抑制IRF7/STAT2介导的I型干扰素(IFN-I)通路,最终促进HIV-1在巨噬细胞中的复制。该发现为HIV-1免疫逃逸机制提供了新见解,并为靶向lncRNA的抗病毒治疗策略开发奠定理论基础。
HIV-1感染仍是全球重大公共卫生挑战,尽管抗逆转录病毒疗法(ART)可控制病毒复制,但潜伏病毒库的存在导致无法彻底治愈。巨噬细胞作为HIV-1的重要宿主细胞,不仅能长期携带病毒,还可通过免疫调节促进疾病进展。近年来,长链非编码RNA(lncRNA)被发现在病毒感染中发挥关键作用,但lncRNA MALAT1如何调控HIV-1在巨噬细胞中的复制尚不清楚。
武汉大学基础医学院的研究团队在《Molecular》期刊发表论文,通过多组学联用技术揭示了MALAT1/miR-145-5p/CHCHD2轴调控HIV-1复制的新机制。研究首先对HIV-1感染的巨噬细胞进行RNA测序(RNA-seq)和蛋白质组学分析,发现MALAT1和线粒体蛋白CHCHD2协同上调;随后通过功能获得/缺失实验结合双荧光素酶报告系统,证实MALAT1作为竞争性内源RNA(ceRNA)通过"海绵吸附"miR-145-5p解除其对CHCHD2的抑制;最后利用免疫共沉淀(RIP)和干扰素启动子活性检测,阐明该通路通过抑制IRF7/STAT2信号削弱I型干扰素抗病毒应答。
MALAT1 Expression is Upregulated in HIV-1-Infected MDMs
RNA-seq显示HIV-1感染使巨噬细胞中MALAT1表达上调3.9倍,临床样本验证HIV患者外周血单个核细胞(PBMCs)中MALAT1水平显著高于健康对照。时间梯度实验证实MALAT1在HIV-1感染的THP-1巨噬细胞、MT2细胞中均呈时间依赖性升高。
MALAT1 Enhances HIV-1 Replication in THP-1 Macrophages
功能实验表明:过表达MALAT1使HIV-1 Gag mRNA增加2.2倍,p24蛋白分泌量升高;而CRISPR敲除MALAT1则显著抑制病毒复制。这首次证实MALAT1在巨噬细胞中具有促HIV-1复制功能,不同于既往在T细胞中的报道。
MALAT1 Facilitates HIV-1 Replication via Promoting the Expression of CHCHD2
iTRAQ蛋白质组学鉴定出CHCHD2是MALAT1敲除后下调最显著的蛋白(变化倍数≤0.67)。机制研究表明:① CHCHD2在HIV-1感染细胞中与MALAT1同步上调;② CHCHD2过表达促进HIV-1复制,而siRNA敲低则抑制病毒产量;③ MALAT1通过转录后调控影响CHCHD2表达,而非直接结合。
MALAT1 Functions as a ceRNA to Regulate CHCHD2 Expression by Sponging miR-145-5p
生物信息学预测发现MALAT1和CHCHD2 3'UTR存在共同结合的miR-145-5p。实验证实:① miR-145-5p mimics可同时抑制MALAT1和CHCHD2表达;② 双荧光素酶报告系统验证miR-145-5p与两者的直接结合;③ AGO2-RIP实验显示三者共定位于RNA诱导沉默复合体(RISC);④ miR-145-5p抑制剂可逆转MALAT1敲低对CHCHD2的抑制作用。
MALAT1 and CHCHD2 Inhibit the IFN-I Pathway
关键发现包括:① 敲低MALAT1或CHCHD2使IFN-α/β mRNA表达增加2倍,分泌量升高;② CHCHD2过表达显著抑制IFN-α/β启动子活性;③ 该调控通过IRF7/STAT2信号实现,最终影响干扰素刺激基因(ISG)MxB的表达——MxB可阻断HIV-1 Rev蛋白核转运从而抑制病毒复制。
这项研究首次阐明MALAT1通过"miR-145-5p-CHCHD2-IRF7/STAT2"级联反应抑制I型干扰素通路的新机制,为理解HIV-1免疫逃逸提供了全新视角。特别值得注意的是,研究者发现HIV-1感染会导致原本定位于细胞核的MALAT1向胞质转移,这种亚细胞定位变化与其ceRNA功能的发挥密切相关。该成果不仅为开发靶向lncRNA的抗HIV策略提供理论依据,其揭示的CHCHD2负调控先天免疫的功能也拓展了对线粒体蛋白免疫调节作用的认知。未来针对MALAT1/miR-145-5p/CHCHD2轴的干预可能成为清除巨噬细胞病毒库的新方向。
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