CircZFYVE1作为竞争性内源RNA增强LSM14A介导的抗甲型流感病毒防御

《Frontiers in Immunology》:CircZFYVE1 functions as a competitive endogenous RNA to enhance LSM14A-mediated antiviral defense against influenza A virus

【字体: 时间:2026年07月09日 来源:Frontiers in Immunology 7.0

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  引言:环状RNA(circRNAs)是共价闭合的内源性RNA,在转录后水平调控基因表达,并已被证明参与抗病毒免疫。然而,它们在甲型流感病毒(IAV)感染过程中的功能作用和调控机制仍不完全清楚。 方法:研究人员利用RT-qPCR在时间梯度和剂量反应条件下,检测了

  
引言:环状RNA(circRNAs)是共价闭合的内源性RNA,在转录后水平调控基因表达,并已被证明参与抗病毒免疫。然而,它们在甲型流感病毒(IAV)感染过程中的功能作用和调控机制仍不完全清楚。
方法:研究人员利用RT-qPCR在时间梯度和剂量反应条件下,检测了IAV WSN株感染的A549细胞中circZFYVE1的表达。通过miRNA靶标预测、荧光素酶报告基因实验以及评估其作为竞争性内源RNA(ceRNA)作用及其对先天抗病毒信号影响的功能实验,研究了circZFYVE1的机制功能。
结果:在WSN感染后,circZFYVE1的表达以时间和剂量依赖性方式被诱导。从机制上讲,circZFYVE1通过海绵吸附hsa-miR-4435作为ceRNA,从而解除miRNA对加工体相关蛋白LSM14A的抑制,并增强感染期间的先天抗病毒信号传导。
讨论:这些发现定义了一个连接IAV感染与先天抗病毒反应的circRNA-miRNA-mRNA调控轴,为circRNA介导的宿主防御提供了新见解。circZFYVE1/LSM14A通路代表了未来旨在调节内源性抗病毒免疫研究的潜在靶点。
甲型流感病毒(Influenza A virus, IAV)是重要的人畜共患病原体,其快速突变和基因重配导致疫苗与药物效果受限,亟需深入理解宿主抗病毒免疫的调控网络。环状RNA(circRNA, 共价闭合的非编码RNA)在免疫调控中发挥关键作用,但IAV感染中circRNA的功能和机制尚不完全清楚。LSM14A(加工体相关蛋白,又称RAP55)是识别病毒核酸并激活IFN-β产生的胞质传感器,其转录后调控机制不明。研究人员依托《Frontiers in Immunology》发表论文,通过RNA测序和功能实验鉴定了一个IAV诱导的环状RNA——circZFYVE1(来源于ZFYVE1基因第2外显子),并揭示其作为竞争性内源RNA(ceRNA, 通过海绵吸附miRNA调控基因表达)增强LSM14A介导的抗病毒防御。

本研究主要使用A549(人肺癌上皮细胞)、MDCK(犬肾细胞)和HEK293T(人胚胎肾细胞);病毒株包括A/WSN/33(H1N1)、A/Hong Kong/1/68(H3N2)和禽源A/chicken/Anhui/LH99/2017(H9N2)(产自SPF鸡胚)。关键方法包括:RT-qPCR定量表达;RNase R抗性实验验证环状结构;核质分离确定定位;双荧光素酶报告实验检测miRNA结合与启动子活性;Ago2 RNA免疫沉淀(RIP)和生物素标记miRNA pull-down验证RNA互作;siRNA敲低与质粒过表达进行功能研究;Western blot检测蛋白;噬斑测定病毒滴度。

1. IAV感染细胞中circZFYVE1的鉴定与表达特征:通过RT-PCR和Sanger测序确认circZFYVE1具有特异性反向剪接位点;RNase R抗性实验证实其环状稳定性;核质分离显示其主要定位于细胞质。IAV WSN株以时间和剂量依赖性方式诱导circZFYVE1表达,H3N2亚型感染也显著诱导其表达,H9N2感染呈上升趋势但未达统计学意义。2. circZFYVE1限制IAV在A549细胞中的复制:使用靶向反向剪接位点的siRNA敲低circZFYVE1后,WSN和H3N2病毒滴度显著升高;过表达circZFYVE1(强外源条件)在24小时降低病毒滴度和NP蛋白水平。3. circZFYVE1是病毒诱导的宿主因子且功能独立于亲本基因:IAV感染导致ZFYVE1前体mRNA和circRNA积累,但线性成熟mRNA水平不变,circRNA与线性mRNA比例升高;敲低或过表达circZFYVE1不影响线性ZFYVE1 mRNA水平。4. circZFYVE1在测试条件下无蛋白编码活性:预测的开放阅读框(ORF)编码产物具有抗病毒活性,但circZFYVE1表达质粒未检测到FLAG标签蛋白,支持其以非编码机制为主。5. circZFYVE1作为miR-4435的海绵发挥作用:Ago2 RIP富集circZFYVE1;生物素标记的miR-4435 pull-down直接捕获circZFYVE1;双荧光素酶实验验证miR-4435特异性结合circZFYVE1互补位点;功能实验显示miR-4435促进IAV复制,而抑制miR-4435减少病毒产量。6. circZFYVE1作为ceRNA调控miR-4435/LSM14A介导的抗病毒反应:qPCR筛选和双荧光素酶实验证实miR-4435直接靶向LSM14A 3'UTR;Western blot显示miR-4435抑制而circZFYVE1增强LSM14A-3'UTR报告基因表达;circZFYVE1的抗病毒作用可被miR-4435部分逆转;在circZFYVE1敲低细胞中外源LSM14A表达部分恢复抗病毒功能;circZFYVE1增强IFN-β和ISRE启动子活性及IFN-β和ISG15 mRNA表达。

讨论部分指出,circZFYVE1的诱导独立于线性ZFYVE1表达,且无明显蛋白编码活性,支持其以ceRNA机制为主;但该作用受分子相对丰度影响,外源过表达条件与生理水平的差异需后续以内源体系验证;LSM14A部分挽救效应提示可能存在其他参与机制。结论:研究人员将circZFYVE1鉴定为一种先前未知的、IAV诱导的环状RNA,其通过至少部分涉及miR-4435和LSM14A的竞争性内源RNA机制限制IAV复制,支持抗病毒信号传导。这些发现强调circRNA-miRNA-mRNA调控网络在宿主-病原体相互作用中的功能重要性,并提示circZFYVE1/miR-4435/LSM14A轴可作为未来宿主导向抗病毒反应研究的潜在靶点。
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