微生物逃避和操纵细胞自噬的分子机制。论述siRNA和miRNA抗病毒的研究概况。什么是穿梭载体简述其应用。.docVIP

微生物逃避和操纵细胞自噬的分子机制。论述siRNA和miRNA抗病毒的研究概况。什么是穿梭载体？简述其应用。 一、微生物逃避和操纵细胞自噬的分子机制 1、细胞自噬的概念 细胞自噬(autophagy)是真核生物中进化保守的对细胞内物质进行周转的重要过程。该过程中一些损坏的蛋白或细胞器被双层膜结构的自噬小泡包裹后，送入溶酶体(动物)或液泡(酵母和植物)中进行降解，以实现细胞本身的代谢需要和某些细胞器的更新。细胞自噬主要有三种形式：微自噬、巨自噬和分子伴侣介导的自噬。细胞自噬具有很多种重要的生物学功能，如降解细胞质和细胞器维持细胞内平衡的作用、生物体的生长发育、细胞分化等，必威体育精装版研究发现细胞自噬在病原体的感染中也有重要的作用，免疫系统通过细胞自噬对抗病原体的感染，但是一些病原体可以通过特定的机制逃避或者利用细胞自噬。 2、肿瘤细胞通过自噬作用逃避死亡 自噬作用是一种细胞过程，该过程是细胞经常性的转移细胞内容物的一种方式。在放疗和化疗治疗肿瘤时，自噬作用由肿瘤细胞发起。但是不清楚这一自噬作用是导致肿瘤细胞死亡还是帮助肿瘤细胞逃避抗肿瘤治疗。然而现在在一项B细胞淋巴瘤小鼠模型的研究中，宾夕法尼亚大学的研究者发现自噬作用是肿瘤细胞避免药物引起肿瘤细胞死亡的凋亡过程的一种逃避机制。在研究中，克雷格-汤普森(Craig Thompson)及其同事发现肿瘤细胞凋亡是由p53蛋白活性表达引起，自噬作用只在没有经历细胞凋亡的肿瘤细胞中被发现。如果小鼠不能发起自噬作用，增多的肿瘤细胞就会发生细胞凋亡过程。而且，如果这些小鼠用化疗药物环磷酰胺进行治疗，细胞凋亡和肿瘤退缩过程会加速并且肿瘤复发也被充分延迟。这一研究具有临床意义，该研究显示在治疗肿瘤病人时附加细胞自噬作用抑制剂可以增强化疗引起的细胞凋亡疗效。 3、MTB逃避巨噬细胞杀灭 MTB可通过抑制巨噬细胞的直接杀菌作用以及调控巨噬细胞的凋亡逃避巨噬细胞的杀灭。MTB进入机体后，可通过抑制巨噬细胞的杀菌活性等方式使其得以在巨噬细胞内增殖。研究报道，吞噬体的成熟是一个内质体与膜蛋白循环的过程，MTB吞噬体却可以特异地清除某些重要膜蛋白，使吞噬体不能有效成熟而不能与溶酶体融合。酸性微环境有利于溶酶体酶活性的发挥，但MTB不仅产生NH4+中和吞噬体的酸化，还抑制质子-ATP酶降低吞噬体的酸化，并使含菌吞噬体与非溶酶体的内质体结合而阻碍吞噬溶酶体的形成。 二、siRNA和miRNA抗病毒的研究概况 1、siRNA抗病毒的研究概况 siRNA由双链RNA(dsRNA)在细胞内被RNase III(如Dicer)切割成21～25bp大小的双链RNA。dsRNA可以是外源的，如病毒RNA复制中间体或人工导入的dsRNA；也可以是内源的，如细胞中单链RNA在RNA依赖的RNA聚合酶的作用下形成的dsRNA。Dicer切割dsRNA成21～25bp大小的双链siRNA。siRNA的长短是种属特异性的，其5′端磷酸化，3′端往往有～2nt突出。 siRNA抵御病毒感染方面的研究已经取得了初步进展，大量研究表明siRNA在抗病毒治疗方面非常有效。目前对siRNA抗病毒作用的研究大多集中在人免疫缺陷病毒(HIV)、乙肝病毒(HBV)、丙肝病毒(HCV)、登革病毒、脊髓灰质炎病毒、流感病毒、劳氏肉瘤病毒、人乳头瘤病毒、呼吸道合胞体病毒、疱疹病毒、轮状病毒、柯萨奇病毒B3、口蹄疫病毒、SARS冠状病毒(SARS－CoV)、反刍兽疫病毒、西尼罗河病毒等方面。一系列研究表明，siRNA能有效地抑制这些病毒的感染和复制，具有优越的抗病毒作用。 目前，在siRNA抗AIDS的研究中，针对HIV结构蛋白基因及长末端重复序列(LTR)的siRNA可以控制病毒复制；针对宿主细胞HIV受体CD4基因的siRNA，可有效控制病毒进入宿主细胞抑制病毒的感染过程。但CD4是人体正常免疫功能不可缺少的分子，它的表达抑制势必影响正常的免疫功能，由此设想针对CCR5、CCR4等共同受体设计siRNA，并正在试验中。另外在抗病毒治疗中，分别以丙型肝炎病毒、呼吸道合胞病毒、流感病毒、脊髓灰质炎病毒等基因组的编码区或非编码区为靶点设计的siRNA均取得了令人欣喜的体外抑制作用，但利用动物实验模型验证siRNA体内清除病毒的效果需进一步研究。 2、miRNA抗病毒的研究概况： MicroRNAs是一类2l-23个核苷酸的小非编码RNA，其通过与靶基因的3’非翻译区间结合抑制靶基因表达，或者使靶基因转录本降解。研究表明，miRNA可能参与脊椎动物固有免疫应答的多个环节，在病原微生物感染时，它们不仅成为重要的固有免疫受体活化后的信号调节分子，而且能够直接干扰病毒复制而发挥抗病毒效应。到目前为止，绝大多数研究结果都显示，miRNA能够通过特异性的碱基配对抑制靶m