新文章揭示I型干擾素反向調(diào)控機(jī)制

宿主對(duì)外界病毒感染的抵御依賴于先天性免疫系統(tǒng)對(duì)入侵病毒分子的有效識(shí)別以及后續(xù)的抗病毒天然與獲得性免疫反應(yīng)。當(dāng)宿主天然免疫細(xì)胞識(shí)別病毒分子后，會(huì)分泌大量的I型干擾素以及其它炎性因子用于病毒的清除。在I型干擾素達(dá)到一定水平的情形下，細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生對(duì)病毒的抵抗能力，同時(shí)被病毒感染的細(xì)胞會(huì)引發(fā)細(xì)胞凋亡事件，從而避免感染的進(jìn)一步擴(kuò)散。然而，如果I型干擾素的分泌過度，則會(huì)引發(fā)組織的損傷甚至自體免疫疾病的發(fā)生。因此，I型干擾素的分泌必須受到嚴(yán)格的調(diào)控才能在兩者之間找到平衡，不過這內(nèi)在的分子機(jī)會(huì)并不十分清楚。

病毒的識(shí)別由細(xì)胞中的模式識(shí)別受體，包括TLR，NLR以及核酸受體等等。等病毒入侵時(shí)，這些模式識(shí)別受體會(huì)通過TRIF, MAVS, 或者STING啟動(dòng)TBK1的活化，TBK1會(huì)進(jìn)一步激活轉(zhuǎn)錄因子IRF3誘導(dǎo)I型干擾素的產(chǎn)生。這一信號(hào)通路受到多種分子的反向調(diào)節(jié)，比如NLRC5，NACHT，LRR，NLRP4等等。
 
Siglec1是*個(gè)被鑒定出的Siglec1家族蛋白成員，之前的研究發(fā)現(xiàn)該蛋白參與了細(xì)胞對(duì)病毒物質(zhì)的內(nèi)吞作用。對(duì)于Siglec1蛋白在抗病毒天然免疫中的作用，中國工程院院士曹雪濤課題組進(jìn)行了相關(guān)研究，并將其研究結(jié)果發(fā)表在一期的《cell research》雜志上。
 
首先，他們以小鼠腹腔巨噬細(xì)胞為研究對(duì)象，利用VSV假病毒進(jìn)行感染，一段時(shí)間后進(jìn)行Q-PCR檢測。結(jié)果顯示，病毒感染后巨噬細(xì)胞中siglec1的表達(dá)量明顯上升。當(dāng)作者將細(xì)胞中STAT1通過siRNA或藥物阻斷的方式抑制之后，該蛋白的表達(dá)受到了明顯抑制。同理，作者利用IRNR-/-(異性干擾素受體缺失突變)小鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)該小鼠巨噬細(xì)胞在受到病毒感染或I型干擾素刺激之后siglec1的表達(dá)也受到了抑制。該結(jié)果說明siglec1的表達(dá)受到病毒感染I型干擾素的影響，而且依賴于I型干擾素的下游效應(yīng)信號(hào)。
 
為了研究siglec1在病毒感染過程中起到的作用，作者利用RNAi的方法，先對(duì)巨噬細(xì)胞進(jìn)行病毒感染刺激，再加入siglec1的siRNA進(jìn)行抑制。結(jié)果顯示，siglec1抑制后病毒的復(fù)制能力明顯下降，另外，作者將siglec1蛋白過表達(dá)于巨噬細(xì)胞系RAW264.7中，病毒感染結(jié)果顯示，siglec1的過表達(dá)能夠促進(jìn)病毒的增殖；另一方面，siglec1過表達(dá)后巨噬細(xì)胞產(chǎn)生I型干擾素的能力受到了明顯的抑制。以上結(jié)果表明siglec1能夠促進(jìn)病毒的復(fù)制并抑制I型干擾素的表達(dá)。
 
之前的研究告訴我們，I型干擾素的產(chǎn)生依賴于TBK1的磷酸化與激活，因此，作者希望了解是否siglec1蛋白參與了這一信號(hào)傳導(dǎo)過程。生化實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，siglec1能夠與TBK1相互作用并抑制TBK1的磷酸化，證明了作者的猜想。
 
由于siglec1本身缺乏與TBK1相互作用的分子基礎(chǔ)，作者猜想可能存在其他蛋白將siglec1與TBK1在一起。通過質(zhì)譜的方式，作者鑒定出了與siglec1相互作用的結(jié)合蛋白DAP12以及SHP2。并通過免疫共沉淀的方式再次得到了驗(yàn)證。細(xì)胞水平的實(shí)驗(yàn)表明在巨噬細(xì)胞受到病毒感染時(shí)，siglec1與TBK1以及SHP1會(huì)發(fā)生明顯的結(jié)合。接下來，作者又鑒定出了TRIM27是該復(fù)合體下游的效應(yīng)蛋白。
 
zui后，作者通過生化試驗(yàn)證明TRIM27能夠引起TBK1的泛素化從而導(dǎo)致其降解，zui終抑制了抗病毒免疫反應(yīng)并提高了病毒的復(fù)制與感染能力。