近日,国家传染病临床研究中心的研究人员在《自然·通讯(http://www.maoyihang.com/sell/l_25/)》杂志上发表了一项重要研究。他们发现神经元中的微小RNA(miR-9)通过靶向对病毒裂解基因激活至关重要的多种宿主转录因子,促进了病毒的表观遗传沉默和潜伏期。
研究人员通过功能筛选鉴定了10个在神经元中特异性表达的微小RNA,这些微小RNA可能抑制HSV-1在神经元中的复制。其中,miR-9是最为活跃的候选物。实验表明,在神经细胞中过表达miR-9可显著降低HSV-1的复制和基因表达。此外,无论是在培养的雄性小鼠原代神经元还是在小鼠三叉神经节中,异位表达miR-9都能有效抑制HSV-1的复制以及潜伏期的再激活。
进一步的研究揭示了miR-9的作用机制。转录因子Oct-1和Onecut家族成员被确定为miR-9的靶标。这些转录因子在HSV的转录激活中起着关键作用。敲低Onecut2基因的表达也能降低HSV-1在神经细胞中的产量。此外,Onecut蛋白的过表达会加速HSV-1在多种神经细胞中的复制以及潜伏期的再激活。
研究人员通过一系列实验手段,如诱变、染色质免疫共沉淀测序(ChIP-seq)、RNA测序(RNA-seq)和染色质可及性测序(ATAC-seq)等,深入探讨了Onecut2的作用机制。他们发现,Onecut2可以通过其CUT结构域非特异性地结合病毒基因,全局性地刺激病毒基因的转录,减少病毒的异染色质形成,并增强病毒染色质的可及性。
这项研究不仅揭示了神经元中微小RNA及其靶标在调节HSV-1溶解/潜伏平衡中的重要作用,还为开发针对疱疹性疾病的新型治疗策略提供了潜在的靶点。此外,考虑到Onecut蛋白对病毒染色质的非特异性作用,这些蛋白可能还参与调节其他在细胞核中形成染色质的病毒感染,特别是那些通常感染神经元的α疱疹病毒亚家族成员。因此,未来有望发现更广泛的神经网络调控机制,为不同疱疹病毒的感染与潜伏期控制提供新的思路。