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口蹄疫(Foot-and-Mouth Disease,FMD)是由口蹄疫病毒(Foot-and-Mouth Disease Virus,FMDV)感染偶蹄类动物所引发的一种急性烈性传染病。天然免疫作为机体抗病毒感染的第一道防线,细胞内的模式识别受体通过识别病毒核酸或病毒产物,激活一系列级联反应、诱导I型干扰素和抗病毒因子的产生,最终实现抗病感染效果。细胞自噬是真核细胞维持稳态的一种重要的生命活动,是细胞内主要依赖于溶酶体的一种降解途径,通过将机体不需要的生物大分子包裹形成自噬体,并与溶酶体融合从而将内容物降解,自噬与许多疾病的发生密切相关,自噬也具有清除病原体的功能,这一功能通常与天然免疫密切相关,最终抵御病原微生物的感染。ATG5-ATG12复合物是自噬过程中的重要复合体,在自噬体膜的延伸过程中发挥着重要作用,自噬的许多功能与ATG5有关,下调ATG5-ATG12能有效阻断自噬,而且发现ATG5参与调控I型干扰素的表达。因此,研究自噬蛋白复合物ATG5-ATG12抗病毒的作用机制,将为抗病毒药物的研制和疫苗的开发提供理论基础。先前有研究表明FMDV可激活细胞自噬,本研究将根据这一现象进一步追踪口蹄疫病毒诱导自噬的分子机制以及自噬复合体ATG5-ATG12与天然免疫的调控关系。首先为了确定口蹄疫病毒是否能诱导宿主细胞系猪肾传代细胞(PK-15)细胞的自噬以及自噬复合体ATG5-ATG12的诱导表达情况,选择PK-15为研究对象,通过共聚焦激光显微镜技术和蛋白免疫印迹(Western blot)方法确定了自噬标志蛋白LC3-II/LC3-I的变化并检测了ATG5-ATG12蛋白的表达水平随FMDV感染的的规律;为了进一步确定自噬复合体ATG5-ATG12是否促进细胞抗病毒天然免疫,通过过表达ATG5-ATG12,分别利用Western blot、荧光定量PCR和TCID50试验,从蛋白、基因及病毒滴度等不同水平确定FMDV复制与ATG5-ATG12的关系,随后进一步利用Western blot和荧光定量PCR分析细胞因子及炎症因子IFN-β、IL-6、CXCL10、PKR和MX1的表达情况;为了证实ATG5-ATG12是否通过调控NF-κB信号进一步调节I型干扰素的转录,通过过表达ATG5-ATG12或抑制ATG5-ATG12表达的方法,以Western blot检测I型干扰素通路的关键分子NF-κB/p65的表达水平,IκBα的磷酸化水平以及降解水平等,并进一步通过共聚焦激光显微镜追踪p65在细胞中的定位。结果显示,口蹄疫病毒能够诱导PK-15细胞的自噬以及自噬复合体ATG5-ATG12的表达,ATG5-ATG12的过表达能抑制FMDV的复制,这一抑制现象是通过ATG5-ATG12促进NF-κB信号通路并进一步促进IFN-β的表达得以实现的。以上结果在猪肾细胞(IBRS-2)中有相似结果,但在I型干扰素缺陷的幼仓鼠肾细胞(BHK-21)中,ATG5-ATG12并不能抑制FMDV的复制,这从另一角度证实,ATG5-ATG12通过促进I型干扰素的表达达到抑制FMDV复制的效果。本研究从不同水平探究了ATG5-ATG12复合物对FMDV的抗病毒作用,并且揭示了ATG5-ATG12通过正向调控I型干扰素通路发挥抗病毒作用的机制,为深入研究FMDV的感染机制提供了新思路。