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人巨细胞病毒的pUL97通过调控转录因子RFX7而上调神经干细胞中SOCS3分子机制
作者:生物谷    日期:2023-02-13

       病毒学国家重点实验室罗敏华团队的最新研究揭示人巨细胞病毒的pUL97通过调控转录因子RFX7而上调神经干细胞中SOCS3的分子机制。该工作揭示了人巨细胞病毒(Human Cytomegalovirus,HCMV)感染导致胎脑损伤的一种新机制。                         
       先天性HCMV感染是引起新生儿中枢神经系统发育损伤最常见的感染性病因。先天性HCMV感染中最主要的靶细胞是位于脑室区和脑室下区的神经前体细胞(NPC)。

       NPCs在神经发生过程中首先产生神经元,随后在胶质细胞发生过程中产生胶质细胞;NPCs 的分化伴随神经元从室管膜下区向大脑皮层迁移形成 I~VI 层脑皮质结构。

       这个过程受到细胞内外多种信号通路的协调控制,确保胎脑结构及功能网络的有序发育。其中,IL-6细胞因子家族可以通过激活JAK/STAT3通路调控NPCs的自我更新和分化,在决定NPC细胞命运上有着至关重要的作用 。     
       罗敏华团队前期建立了最接近临床的先天性HCMV感染的NPCs细胞模型。基于该模型的研究发现HCMV感染NPCs过程中上调IL-6/JAK/STAT3信号通路的负调控蛋白SOCS3的表达。
       通过病毒蛋白筛选发现pUL97是引起SOCS3表达上调的病毒因子。对pUL97相互作用宿主蛋白的蛋白质组学分析鉴定了参与调控SOCS3表达的宿主转录因子regulatory factor X 7 ( RFX7 )。在NPCs中敲降UL97或RFX7表达均能阻断HCMV感染诱导的SOCS3上调。
       通过启动子-荧光素酶活性试验,发现pUL97的激酶活性和RFX7为SOCS3上调所必须,且在NPCs中表达UL97或感染HCMV,RFX7的磷酸化水平都会增加,表明pUL97诱导RFX7磷酸化以驱动SOCS3转录激活。
       进一步探索了SOCS3异常表达对神经发育的影响。在NPCs中持续过表达SOCS3可影响干细胞多能性,并抑制NPCs增殖和迁移;在小鼠胎脑发育过程中,SOCS3的过表达则导致NPCs成熟及迁移缺陷,影响胎脑发育。     
       该研究揭示了HCMV感染引起神经发育异常的一种新调控机制:HCMV感染诱导的SOCS3可抑制正常水平的IL-6细胞因子家族介导的信号通路,导致NPCs增殖和迁移缺陷,从而影响胎脑发育,为进一步探讨先天性HCMV感染致胎脑畸形机制提供系新思路。 
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