病毒感染引起的炎症反应：宿主对抗病毒的“双刃剑”

先天性免疫系统作为宿主抵抗外来病原入侵的第一道防线,也是最迅速的防御系统。宿主先天性免疫系统中的模式识别受体识别入侵信号并激活炎症信号通路,诱导产生大量促炎性细胞因子,引起炎症反应。病毒感染是激活炎症反应的条件之一,诱导机体产生强烈的免疫应答,强大的炎症反应调控网络在宿主抗病毒过程中发挥关键作用,以维持机体的平衡。本文综述了病毒感染引起的炎症反应,重点介绍了宿主对炎症反应的调控网络,以及DNA和RNA病毒对炎症反应的调节机制,为病毒感染引起的免疫性疾病的治疗提供参考。     

细胞质内模式识别受体及其抗病毒免疫研究

先天性免疫监视机制的核心是通过模式识别受体(pattern recognition receptors,PRRs)识别病毒分子诱导抗病毒防御,使宿主免受感染。PRRs表达在不同类型细胞的不同细胞区室,包括细胞膜、内体膜、溶酶体膜和胞质。病毒进入细胞区室后将被一个或多个模式识别受体所识别并激活机体的免疫反应。主要对细胞质内模式识别受体视黄酸诱导基因I样受体(retinoic acid-inducible gene I(RIG-I)-like receptors,RLRs)、核苷酸结合寡聚化结构域样受体(nucleotide-binding oligomerization domain(NOD)-like receptors,NLRs)、DEXDc螺旋酶受体(DLRs)及最近发现的DNA模式识别分子——DAI(DNA-dependent activator of interferonregulatory factors)识别病毒核酸并诱导I型干扰素产生的分子机制作一综述。     

DNA模式识别受体研究进展

固有免疫系统利用模式识别受体识别病原相关分子模式。近期研究发现,外源DNA能够被宿主细胞中多种DNA受体识别,激活多种信号通路,上调Ⅰ型干扰素和促炎性细胞因子的表达。基于DNA的免疫识别在激活宿主抗感染免疫过程中起重要作用,因此仅对现已报道的DNA受体进行概述,同时对DNA的免疫识别与自身免疫病之间的关系进行探讨。     

RIG-I敲除293T细胞系的建立及其对B型流感病毒复制的影响

CRISPR/Cas9基因编辑技术是通过人工设计的单向导RNA(Single-guide RNA,sgRNA)指导Cas9蛋白对目的基因靶位点进行特异性的识别、结合和切割后,通过细胞的非同源末端连接或同源末端重组修复机制来完成对基因组的敲除与敲入的编辑技术。RIG-I是机体的一种模式识别受体,能够识别胞质中的含5′-三磷酸基团的RNA,并通过与下游信号分子MAVS相互作用,激活IRF3/7和NF-κB,从而启动I型干扰素和炎性因子的表达。已有研究表明,B型流感病毒(IBV)在感染早期能够上调RIG-I的表达水平。为了探索RIG-I是否为B型流感病毒激活抗病毒天然免疫信号通路的主要受体及其对IBV复制的影响,本研究利用CRISPR-Cas9技术对293T细胞中的RIG-I基因进行了敲除,经嘌呤霉素压力筛选到了一株稳定敲除RIG-I基因的293T(RIG-I-/-293T)细胞系。Western blotting检测发现,IBV或仙台病毒感染后该细胞系中RIG-I不再表达,说明该敲除细胞系构建成功。IBV感染RIG-I-/-293T细胞后,干扰素、炎性因子及干扰素刺激基因的转录水平与野生型...     

乙型脑炎病毒感染神经元细胞的固有免疫识别及其调控分子的研究进展

流行性乙型脑炎(epidemic encephalitis type B,简称乙脑)是由乙型脑炎病毒(encephalitis B virus,简称乙脑病毒)感染引起的中枢神经系统疾病。乙脑病毒感染具有明显的嗜神经性,它在神经元细胞中大量增殖并造成其损伤,以干扰素(interferons, IFNs)为核心的固有免疫应答在机体抵御乙脑病毒感染的过程中发挥重要作用。多项研究表明,乙脑病毒感染神经元细胞后,宿主细胞模式识别受体可识别病毒的结构成分,并经接头分子和转录因子等信号传递,介导IFN的产生。IFN随后激活下游干扰素信号通路,转录多种干扰素诱导基因(interferon stimulated genes, ISGs),启动宿主对病毒的固有免疫应答反应。现就乙脑病毒感染神经元细胞的固有免疫相关分子,如模式识别分子、关键接头分子、转录因子及IFN信号转导过程中相关的调控分子作一概述。     

病毒感染对角质形成细胞CCL20表达的影响及其机制

目的:既往研究发现,趋化因子CCL20在银屑病、白癜风等在内的多种自身免疫性皮肤疾病的病理过程中扮演了重要的角色,同时病毒感染也被认为是自身免疫性疾病的重要参与者。皮肤组织是机体抵御外界病原体的第一道屏障,其中角质形成细胞被认为在启动免疫中发挥了关键的作用。视黄酸诱导基因蛋白I(RIG-I)是固有免疫模式识别受体家族的重要成员,其能够被病毒复制的中间产物激活。然而,病毒感染是否会通过RIG-I信号通路影响角质形成细胞中CCL20的表达,进而参与自身免疫性皮肤疾病的病理过程仍不清楚。本文使用聚肌胞苷酸(Poly(I:C))来体外模拟病毒感染,探究病毒感染对皮肤角质形成细胞CCL20表达的影响,并且通过小干扰RNA沉默关键分子来探究相应的分子机制。方法:首先,体外细胞实验使用Poly(I:C)刺激角质形成细胞系HaCaT,通过Western-blot实验和qRT-PCR实验探究Poly(I:C)对HaCat中RIG-I表达的影响;接下来,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)以及酶联免疫吸附测定实验(ELISA)检测Poly(I:C)对角质形成细胞CCL20分泌的影响;线粒体抗病毒信号蛋白(MAVS)在RIG-I的下游发挥着重要作用,我们通过小干扰RNA(si-RNA)阻断RIG-I-MAVS-NF-κB信号通路关键分子,探究Poly(I:C)诱导角质形成细胞CCL20表达升高的分子机制。结果:Poly(I:C)能够明显促进角质形成细胞中RIG-I的表达及CCL20的表达和分泌;Poly(I:C)诱导角质形成细胞CCL20分泌是由RIG-I-MAVS-NF-κB信号通路介导的。结论:Poly(I:C)模拟病毒感染能够通过RIG-I-MAVS-NF-κB信号通路介导CCL20表达增加,进而参与自身免疫性皮肤疾病的病理过程。     

RIG-I样受体与RNA病毒识别

RIG-I样受体(RIG-I like receptors,RLR)是一类新发现的模式识别受体,能够识别细胞质中的病毒RNA,通过RLR级联信号诱导干扰素和促炎症细胞因子的产生,对抗病毒天然免疫的建立起着非常重要的作用.RLR信号通路既受宿主的严格调控,也能够作为病毒逃避宿主干扰素反应的靶点.本文重点讨论了RLR及其在RNA病毒识别和抗病毒天然免疫中的作用.     

病毒受体的研究进展

病毒受体是引发宿主受病毒感染的主要决定因素。病毒受体是指位于宿主细胞表面能被病毒吸附蛋白识别并与之结合 ,从而引起病毒感染的分子复合物。病毒吸附于宿主细胞表面是病毒感染的起始环节。而病毒受体与病毒吸附蛋白的结合是有其特异性的 ,即病毒感染细胞具有不同的组织嗜性和宿主范围。1 .病毒受体的本质病毒受体可分为单分子或多分子复合体。从生化角度上来说 ,大多数是蛋白聚糖、脂类或糖脂、糖蛋白 3种类型。硫酸乙酰肝素蛋白聚糖为单纯疱疹病毒的受体 ,多瘤病毒和正粘病毒的受体为糖蛋白及糖脂的神经节苷脂。部分病毒受体是细胞表…     

蛋白质棕榈酰化修饰在病毒感染过程中的作用

蛋白质棕榈酰化修饰是脂质修饰的一种,赋予了底物蛋白更加多样化的生物学功能.在哺乳动物细胞中,棕榈酰化修饰主要是由ZDHHC家族介导的.病毒入侵细胞后,可利用宿主的棕榈酰化修饰促进自身的复制和感染.宿主通过模式识别受体识别病原体相关分子模式诱发天然免疫应答以保护自身免受病毒的伤害并达到清除病原体的目的.天然免疫是宿主抵抗病毒感染的第一道防线,越来越多的研究表明,抗病毒蛋白的棕榈酰化修饰对其发挥功能非常重要.然而截至目前, ZDHHC家族蛋白参与病毒感染过程中的作用机制尚不完全清楚.本文综述了ZDHHC家族蛋白棕榈酰化修饰在病毒感染过程中的最新研究进展.     

泛素化修饰调控固有免疫信号通路的研究进展

宿主细胞依赖固有免疫系统识别入侵的病原微生物,经相关细胞信号转导通路,激活促炎症及抗感染的基因表达。泛素化修饰是细胞内广泛存在的蛋白质翻译后修饰机制,全方位调控宿主细胞防御病原微生物的动态过程:一方面,作为多功能的信号调节分子,在时空上精细调节免疫反应的进程,有效地清除入侵的病原体;另一方面,通过降解关键信号转导分子,限制过度免疫反应,避免造成宿主自体损伤。本文总结了泛素化修饰在Toll样受体信号通路(TLR)、RIG-I样受体信号通路(RLR)和STING介导的信号通路中的新功能,以及相关分子调控机制,并对前沿方向进行展望。     

流感病毒感染的模式识别及下游相关信号通路

流感病毒(influenza virus)轻症感染可由机体免疫系统清除,但重症感染则诱发肺脏免疫损伤。流感病毒的病原体相关分子模式(pathogen-associated molecular patterns,PAMPs)可被位于细胞膜、细胞器膜及胞质内的重要模式识别受体(pattern recognition receptors,PRRs)介导识别,活化一系列激酶及转录因子,诱导促炎细胞因子和趋化因子的表达、成熟和分泌,进一步激活天然免疫及获得性免疫应答细胞,介导炎症反应和诱导免疫病理损伤。PRRs是研究天然免疫应答启动机制及抑制重症感染诱导免疫病理损伤的重要靶点。现就Toll样受体(toll-like receptors,TLRs)中的TLR3、TLR7/8、TLR4、RIG-I样受体(RIG-I like receptors,RLRs)和NOD样受体(NOD-like receptor,NLR)在流感病毒感染中的识别及下游信号通路在免疫病理损伤中的作用机制作一综述。     

TLR4信号通路介导病毒性急性肺损伤与ARDS的研究进展

Toll样受体(Toll-like receptors,TLR)是参与非特异性免疫的Ⅰ型跨膜蛋白分子,可识别病原相关分子模式(Pathogen-associated molecular patterns,PAMP)并在病原体侵入体内的早期阶段激活机体的免疫应答,在响应宿主细胞对微生物病原体的识别中起重要作用,是机体抵抗感染疾病的重要屏障.以流感病毒和冠状病毒为代表的呼吸道病毒感染在临床具有极高的发病率和死亡率.此类病毒感染细胞后可通过模式识别受体和病原体相关分子模式相互作用激活宿主的先天免疫系统,诱发宿主产生过激的炎症反应从而引发"细胞因子风暴",最终导致急性肺损伤与急性呼吸窘迫综合症而致人死亡.因此,本文就Toll样受体家族中的Toll样受体4介导的信号通路为对象,就其介导的信号通路在流感病毒与冠状病毒复制及其在导致病毒性急性肺损伤与ARDS形成中的作用及靶向抑制该通路治疗病毒性肺炎的研究进展作一综述,以供同行参考.     

丙型肝炎病毒致病新模式: 包膜蛋白2对MAPK/ERK途径的激活

细胞信号转导异常可揭示人类疾病发生的本质, 一些病毒的致病机制即源于其蛋白所致宿主细胞内信号转导的紊乱. 丙型肝炎病毒(HCV)感染是引起人类严重肝脏疾病的主要病因, 但致病机制尚未明确. HCV包膜蛋白2(E2蛋白)能介导病毒吸附并结合至靶细胞表面, 此乃HCV感染的前提及首发事件. 推测HCV E2蛋白经与其受体(人CD81)的相互作用而将病毒感染信号传递至宿主细胞内, 使细胞增殖和分化异常, 从而导致感染细胞发生早期病变. 为进一步验证此致病机制, 研究了HCV E2蛋白等诸因素对差异表达人CD81的U937, Molt-4细胞内MAPK/ERK途径的影响, 结果表明, HCV E2蛋白可特异性激活细胞内MAPK/ERK途径, 而HCV E2单抗、CD81单抗、 慢性HCV感染患者血清或MAPK/ERK途径上游MEK1的抑制剂(PD98059)均不同程度地减弱或抑制HCV E2蛋白对MAPK/ERK的激活. 此外, PD98059尚可抑制HCV E2蛋白对MAPK/ERK途径下游转录因子Elk-1的活化. 研究认为, HCV E2蛋白经其相应受体引发的宿主细胞跨膜信号转导异常很可能是HCV的致病机制之一.     

STING在宿主天然免疫信号通路中的调节作用

STING(stimulator of interferon genes)是天然免疫信号通路中一种新发现的蛋白质,在防御病毒及胞内细菌感染、介导Ⅰ型IFN产生过程中发挥重要功能.来自病原体的B型DNA与5′-3p dsRNA暴露在宿主细胞中后被相应的模式识别受体识别,通过不同的通路传递信号给STING.STING随后通过相似的机制招募TBK1激活IRF3,诱导干扰素表达.对细菌中的环二核苷酸c-di-GMP和c-di-AMP,STING则可以直接作为模式识别受体引发Ⅰ型干扰素反应.此外STING还能激活STAT6诱导特异趋化因子产生,吸引各种免疫细胞抵抗病毒感染.本文通过对STING的发现、结构、定位、功能、机理以及调节机制进行综述,以期为揭示病毒逃逸天然免疫调节机制和抗病毒新型免疫调节剂提供新的思路.     

宿主识别与应答胞质内DNA入侵的信号转导机制

固有免疫是宿主防御病原微生物入侵的第一道防线。宿主通过胚系基因编码的模式识别受体(pathogen recognition receptor,PRR)监测微生物的病原相关分子模式(病毒核酸等),迅速启动免疫应答反应。宿主自身的核酸如果错误地出现在细胞质中,也会被模式识别受体识别,引发自身免疫疾病。STING(stimulator of interferon genes)是最近鉴定出的内质网接头蛋白,可以动态监控细胞内DNA以及环二核苷酸(cyclic dinucleotides,CDNs)的异常存在,发挥承上启下的抗微生物感染的枢纽功能。该文概述STING介导的细胞信号通路前沿进展,并对有待突破的科学问题作出展望。     

LGP2参与抗病毒天然免疫应答的研究进展

RIG-I样受体(RIG-I like receptors,RLRs)是天然免疫系统中一类重要模式识别受体,在细胞天然免疫应答中发挥重要的作用,LGP2是RLRs家族成员之一,对RLRs信号转导有正向和负向调控的双重作用。LGP2依据感染病毒种类的不同发挥着不同的调控作用,但详细作用机制不明确。随着研究的深入,LGP2在天然免疫应答中的作用愈发重要。本文就近年来对LGP2参与RLRs介导的抗病毒天然免疫应答的调控及在不同病毒感染宿主中所起的作用作一综述,以期为LGP2深入研究提供参考。     

病毒逃逸宿主免疫反应机制的研究进展

先天性免疫反应是宿主抵御病毒感染的第一道防线,也是激活适应性免疫的基础,其在宿主清除病毒的免疫反应中发挥关键作用,成为当前免疫学研究的热点。在先天性免疫反应中,病毒感染细胞后主要通过模式识别受体识别病毒入侵,进而产生干扰素和一系列细胞因子来抵抗病毒入侵或清除病毒;而在适应性免疫中,机体主要通过T细胞和B细胞特异性识别入侵的病毒并将其清除。与此同时,病毒为了能够更好地在宿主细胞中获得生存,进化了多种可逃逸宿主免疫系统的机制。现将主要针对于病毒逃逸宿主免疫反应的一系列机制进行阐述。     

丙型肝炎病毒E蛋白及其受体研究进展

丙型肝炎病毒(HCV)包膜糖蛋白(E蛋白)位于病毒的最外侧,在病毒感染宿主过程中起着重要作用.E蛋白包括E1和E2蛋白,在真核细胞中表达时,其相对分子质量(Mr)大小受糖基化程度的影响,而且两者以某种形式连接形成二聚体,成为HCV包膜的亚单位.HCV E蛋白可能参与了某种信号转导过程.CD81是HCV E蛋白的受体.     

病毒感染对宿主TLRs模式识别与免疫应答信号的影响

TLRs是一类古老的天然模式识别分子,通过识别病毒的PAMPs,活化依赖和非依赖于MyD88的信号通路,诱导IFNs、促炎性细胞因子和趋化因子等分子的释放和表达,清除病毒的感染;同时,病毒为了感染宿主,采用多种免疫逃避策略干扰机体TLRs的信号,尤其调节MyD88、NF-κB、TRIF和IRFs等重要信号分子,以逃避机体天然PRRs的监视、识别和清除。因此,本文重点以VACV、HCV和HIV为例,介绍病毒感染对宿主TLRs模式识别与免疫应答信号的调节,以进一步理解病毒与宿主相互作用的复杂性,为病毒病的有效防治提供理论依据。     

RLRs家族中RIG-I和MDA-5的研究进展

非特异性固有免疫是预防病毒感染的第一道防线,Toll样受体(toll-like receptors,TLRs)和维甲酸诱导基因I样受体(RIG-I like receptors,RLRs)是感知病毒RNA的两个主要受体家族。RLRs为存在于胞浆中的RNA解旋酶家族,可识别在病毒感染或复制期间进入到胞浆内的单链或双链RNA。目前研究RLRs家族比较多的成员有维甲酸诱导型基因I(retinoic acid-inducible gene I,RIG-I)、黑色素瘤分化相关基因5(melanoma differentiation associated gene-5,MDA-5)及遗传学和生理学实验室蛋白2(laboratory of genetics and physiology 2,LGP2)。本文分别就RLRs家族中RIG-I和MDA-5结构、生物学作用及其信号传导中关键分子的研究进展作一概述。