张黔东，王 微，袁 阳，曾茂芹，刘妍罕，杨 颖，2，3，温贵兰，2，3，程振涛，2，3，文 明，2，3*

(1. 贵州大学动物科学学院，贵州 贵阳 550025； 2. 贵州省动物疫病与兽医公共卫生重点实验室，贵州 贵阳 550025；3. 贵州省动物生物制品工程技术研究中心，贵州 贵阳 550025)

miRNA(或microRNA)是广泛分布于真核生物和动植物细胞内的长度约为 22个核苷酸的内源性单链小分子RNA，位于基因组非编码区，最早在线虫中被发现[1]。miRNA能够与靶基因mRNA非编码区域序列互补结合，通过阻止翻译或降解mRNA实现调节基因的功能[2]。近年研究表明，病毒感染能够引起宿主miRNA的变化，miRNA不但能够调控病毒的复制和致病性，还能够调控宿主的免疫反应。因此，通过揭示病毒感染后宿主miRNA表达谱的变化以寻找miRNA的调控机制，对研究病毒的致病机制具有重要作用。病毒在自然界中广泛存在，其中动物病毒种类繁多，多数对宿主有致病作用，常引起疫病流行，造成重大损失，如口蹄疫病毒、流感病毒、狂犬病病毒等，有的还可引起肿瘤，如鸡马立克氏病病毒、禽白血病病毒等。现将miRNA参与调控多种病毒复制的研究情况介绍如下，供参考。

1 miRNA简介

miRNA是由内源性基因编码的长度约22个核苷酸的单链非编码小分子RNA，可负调控靶mRNA的表达，最终导致mRNA降解或翻译抑制[3]。miRNA调控具有多样性和复杂性，1个miRNA可与1个或多个靶基因的3’UTR结合，1个靶基因也可被多个miRNA调控[4]。miRNA的作用机制主要有以下几个过程：首先在细胞核中原始miRNA经Drosha和辅助因子DGCR-8复合体的处理，形成pri-miRNA，之后去除帽子和尾巴结构，形成长度为60～75 nt具有茎环结构的miRNA前体(pre-miRNA)，转运至细胞质由Dicer酶剪切形成成熟的miRNA，miRNA与胞质中RNA诱导的沉默复合体(RNA-induced silencing complex，RISC) 结合，形成miRNA沉默复合体，进而发挥作用。miRNA沉默复合体5’端6～8个核苷酸与靶基因3’端非翻译区(3’-Untranslated region，3’-UTR)特异性结合，使靶基因mRNA降解或抑制其翻译，负调控靶基因的表达[5]。

2 miRNA与病毒感染

病毒感染是影响动物生长发育的生物因素之一，甚至造成动物的死亡。研究表明，病毒感染宿主后2种不同来源的miRNA参与病毒基因的调控：1种是宿主细胞编码的miRNA(宿主miRNA)；另外1种是病毒编码的miRNA。前者主要通过天然免疫通路、炎症因子和细胞凋亡等间接参与病毒的复制、感染及致病过程[6]。后者则通过调控病毒自身基因，帮助病毒潜伏或逃避宿主免疫系统的识别[7]。

2.1 miRAN与流感病毒流感病毒(Influenza virus，IV)，是正粘病毒科(Orthomyxoviridae)的代表种，包括人流感病毒和动物流感病毒，病毒颗粒多为球形(新分离的多为丝状)，直径为80～120 nm，有囊膜和纤突，呈核衣壳螺旋形对称。基因组为线状负链单股RNA，长度为10 000～13 600 nt。近年研究发现，流感病毒多个基因的保守区与宿主miRNA高度同源，这些病毒基因可作为宿主miRNA的潜在靶点。HA和NA是流感病毒的表面蛋白，HA的功能是参与病毒与宿主细胞的结合，NA的功能在于当病毒成熟释放时，通过切割其表面上的糖基，协助病毒脱离宿主细胞[8]。研究发现，存在特定的宿主miRNA通过靶向病毒HA或NA抑制病毒复制增殖的作用。Zhang S等[9]研究表明，H7N9型流感病毒感染人单核细胞白血病细胞THP后，miRNA Let-7e作用于细胞的Toll样受体4(toll like receptor 4，TLR4)信号通路，上调IL-1和IL-6的表达，通过增强宿主细胞的免疫应答降低HA表达，从而抑制病毒的复制与增殖，证明宿主miRNA可作为潜在的免疫系统激活剂而发挥抗病毒作用。张森[10]筛选了与IAV(甲型流感病毒)感染有关的宿主miRNA分子，并以其中表达差异显著的miR-203(micro RNA-203)分子为研究对象，通过对miR-203靶基因的筛选和验证，首次阐明了IAV感染过程中宿主miR-203与病毒之间的关系，解释了IAV感染诱导miR-203表达的机制以及miR-203对病毒复制的负反馈调节，丰富了流感病毒感染过程中宿主-病毒在miRNA水平的相互作用机理。

2.2 miRNA与新城疫病毒新城疫病毒(Newcastle disease virus，NDV)属于副黏病毒科(Paramyxoviridae)，副黏病毒亚科(Paramyxovirinae)，禽腮腺炎病毒(或禽副黏病毒)属(Avulavirus)。病毒颗粒呈多形性(可呈丝状)，直径150～300 nm。有囊膜和纤突，纤突长8～20 nm，核衣壳螺旋对称。基因组为负链单股RNA，长度为15 000～16 000 nt。NDV 通过其表面糖蛋白与含唾液酸的化合物(如神经节苷脂和 Ngc 蛋白受体)结合攻击呼吸道上皮细胞。膜融合是NDV入侵宿主的主要方式，除此之外还有受体介导的内吞作用方式、胞膜窖依赖性内吞方式[11]。陈严玉[12]通过分析感染新城疫强、弱毒株后鸡巨噬细胞的miRNA表达谱，并对差异表达的miRNA进行功能分析，证实了宿主miRNA155参与病毒感染引起的炎症反应，并且可能参与了TAB2所在的p38MAPK信号通路，通过一系列的反应影响细胞的病变现象或者病毒的组装和出芽。Chen Yu等[13]用NDV感染鸡胚成纤维细胞株DF-1细胞后，将miRNA模拟物和抑制剂转染到NDV感染的DF-1细胞中，观察miRNA在NDV复制中的作用，结果表明gga-miR-451和gga-miR-199-5p促进了NDV的复制，而gga-miR-19b-3p和gga-miR-29a-3p抑制了NDV的复制，进一步的功能研究显示gga-miR-451可抑制NDV诱导的炎症反应。

2.3 miRNA与日本乙型脑炎病毒日本乙型脑炎病毒(Japanese encephalitis virus，JEV)又称乙脑病毒，属于黄病毒科(Flaviviridae)，黄病毒属(Flavivirus)。病毒颗粒为球状，直径约50 nm，有1层结合牢固的类脂囊膜及不明显的膜粒，核衣壳可能为20面体对称。基因组为线状正链单股RNA，长度为10 600～10 900 nt。JEV感染神经元细胞可显著上调宿主miR-let-7f的表达；当JEV感染miR-let-7f过表达的细胞后，细胞内病毒效价以及释放至体液中的病毒颗粒数会明显降低，证明miR-let-7f上调可抑制JEV复制[14]。杜加茹等[15]通过分析感染JEV小鼠原代神经元细胞中miRNA的表达谱，小鼠原代脑神经元细胞中mmu-miR-21a-3p、mmu-miR-223-5p、mmu-miR-147-3p、mmu-miR-155-5p、mmu-miR-146a-5p的表达可促进JEV-E基因在神经元细胞中的表达，而mmu-miR-301a的表达抑制JEV-E基因的表达。JEV-E蛋白基因是JEV的毒力蛋白基因。JEV-E蛋白的毒力氨基酸位点突变可以改变JEV的致病性。这些位点通常用作检测减毒疫苗质量和判断野毒JEV突变毒力的关键指标。吕雯婷[16]以miR-499-5p为研究对象，通过增殖培养、TCID50测定、JEV qRT-PCR等检测方法，最终证实了在乳仓鼠肾细胞(BHK-21)及猪肾传代细胞(PK-15)中miR-499-5p表达上调均可抑制JEV增殖，证明miR-499-5p对JEV的抑制作用具有普遍性。

2.4 miRNA与禽白血病病毒禽白血病病毒亚型J(Avian leukosis virus-J，ALV-J)，属于逆转录病毒科，正逆转录病毒亚科(Orthortrovirinae)，甲型逆转录病毒属(Alpharetrovirus)。病毒颗粒直径80～100 nm，有囊膜，具有独特的3层结构。最内层为基因组核衣壳蛋白复合物，包含反转录酶，螺旋对称；中间层为20面体衣壳，直径约60 nm；外层为源于宿主细胞膜的囊膜。基因组为二倍体，由2个线状正链单股RNA组成，每个单体长7 000～11 000 nt，具有3’端聚A尾及5’端帽。Feng W等[17]发现3个宿主miR-146a-5p、miR-429-3p、miR-155的靶标均参与Wnt通路，通过调控Wnt/β-catenin通路导致感染ALV-J的鸡生长迟缓。谢青梅[18]利用miRNA芯片技术，在感染ALV-J的10周龄鸡肝脏中发现并鉴定出12个与鸡J亚群禽白血病肿瘤形成相关的重要miRNA，并发现了gga-miR-375、gga-let-7b/7i、gga-miR-221/222、gga-miR-125b在J亚群禽白血病肿瘤形成过程中起抑癌基因的作用，而gga-miR-2127、gga-miR-1456、gga-miR-1790则起到致癌基因作用。

3 小结与展望

综上所述，宿主编码靶向病毒基因的miRNA是在病毒与宿主的相互作用过程中产生并保留下来的、可作为宿主抗病毒免疫反应的重要抗病毒因子，在病毒感染的早期发挥重要作用[19]。miRNA对在病毒感染以及宿主抗病毒感染的免疫应答中发挥重要的调节作用。因此，对miRNA的研究越来越受到重视，同时也取得了较大进展。相信随着miRNA研究的深入，特别是miRNA相关检测技术的发展，miRNA会成为病毒诊断及疗效监控中特异性和灵敏度均较高的生物标志物。