【背景】
在1997年，H5N1病毒引起了数百人的死亡。尽管H5N1发病率和死亡率较高，但是迄今为止，仅在鸟类中传播。血细胞凝集素蛋白（HA）中三个氨基酸突变就会导致H5N1 A型流感病毒在雪貂间进行传播，鸟类H5N1病毒会发生天然的重组，这可能引起获得性流感的风险，导致哺乳动物之间发生A型流感病毒的传播。
在过去的研究中发现，microRNA（miRNA）结合位点整合到A型流感病毒基因中能够抑制病毒基因的表达及其传播。本实验发现了一个特殊的miRNA-192结合位点，miR-192在人类呼吸道上皮细胞和小鼠的肺细胞中表达，但是在雪貂中不表达，因此将miR-192结合位点整合到A型流感病毒基因中，病毒不会改变在雪貂体内的复制和传播功能，但是会减弱在小鼠中的致病性。这种分子生物安全保障方法能够减弱A型流感病毒及其他种类病毒给人类带来的风险。
【方法】
- 已知雪貂常用于A型流感病毒的传播实验，MDCK细胞常用于A型流感病毒的生长培养实验。对人类和雪貂的肺细胞以及狗肾细胞（MCDK）进行RNA测序，筛选在雪貂肺细胞和MCDK细胞中不表达，但是在人类A549细胞中表达的miRNA分子。
- 将miR-192靶位点插入到HA中。为了确认miR-192是否会对A型流感病毒具有一定的抑制作用，使用3种A型流感病毒分别感染表达miR-192的MDCK192和人A549细胞以及不表达miR-192的MDCK细胞，并绘制了多重生长曲线。3种A型流感病毒为：野生型（WT ）A型流感病毒、表达多种RNA的ctrl A型流感病毒以及含有miR-192 靶位点的A型流感病毒。
- 为了确定含有miR-192 靶位点的A型流感病毒在小鼠完整肺部系统中的作用，用WT、ctrl和192t病毒分别感染C57BL/6小鼠。
【结果】
- 根据测序结果筛选出miR-138、 miR-193b和 miR-192三个可能沉默A型流感病毒的miRNA。其中miR-138 和miR-192具有“分子生物控制潜能”，而miR-193b在雪貂肺中大量表达。miR-192在人类下呼吸道支气管和肺泡中大量表达，并且能够抑制A型流感病毒。因此miR192可作为一个潜在沉默A型流感病毒在人和小鼠细胞中表达的miRNA。
- 在MDCK细胞中WT、Ctrl和192t病毒的HA蛋白含量与NP含量基本一致，但是在MDCK192和A549细胞中WT、Ctr l A型流感病毒的HA蛋白含量不受影响，而192t A型流感病毒的HA无表达。这说明MDCK192和A549细胞中表达的miR192与192t病毒的miR192靶位点结合，使miR192在细胞中发挥作用，降低细胞中HA基因的表达量。
- 用WT和ctrl病毒感染的MDCK 细胞血凝素和核蛋白表达量基本相同，但是192t病毒感染的MDCK192细胞血凝素和核蛋白表达量显著下降 。
- 感染含有miR-192 靶位点的A型流感病毒小鼠无发病迹象也无死亡现象，即使增加一个数量级的病毒仍然无小鼠死亡现象；而感染WT和ctrl A型流感病毒的小鼠体重减轻，并在感染病毒的8天内全部死亡 。因此可以说明miR-192表达可以降低A型流感病毒感染及降低诱发疾病的风险。
参考文献
Langlois, R.A., et al., MicroRNA-based strategy to mitigate the risk of gain-of-function influenza studies. Nat Biotechnol, 2013. 31(9): p. 844-7.