抗病毒天然免疫通路中IRF-3调控新机制

干扰素调节因子-3(interferon regulatory factor-3,IRF-3)是IRF家族中重要 转录因子之一,在调控干扰素(interferon, IFN)基因表达和抗病毒天然免疫反应中具有重要作 用. 最新发现的MITA (mediator of IRF-3 activation, 又称STING/ERIS)蛋白是宿主抗病 毒天然免疫反应中的一种重要调节分子. 病毒侵染时,MITA与IRF-3相互作用,特异性激活 IRF-3,并募集TANK结合激酶1（TANK binding kinase 1, TBK1）与IFN通路中的线粒体抗 病毒信号蛋白MAVS(mitochondrial anti-viral signaling protein)形成复合物,且MITA可 被TBK1磷酸化,诱导Ⅰ型IFN及IFN刺激基因(interferon stimulate genes, ISG)的表达 ,诱发抗病毒天然免疫反应. 同时还发现,泛素连接酶RNF5（ring finger protein 5）可对MITA 发生泛素化修饰从而抑制其对IRF-3活化,实现对宿主抗病毒天然免疫反应负调节作用. 本 室研究发现,严重性急性呼吸系统综合症冠状病毒(severe acute respiratory syndrome co ronavirus, SARS-CoV）和人类新型冠状病毒（human coronavirus NL63, HCoV-NL63）的 木瓜样蛋白酶（papain-like protease, PLP）利用其特有的去泛素化酶（deubiquitinase, DUB）活性,通过宿主细胞泛素-蛋白酶体信号系统对IRF-3的泛素化等翻译后修饰进行调节 ,从而成为该种病毒逃逸机体抗病毒防御系统主要手段之一.     

干扰素调节因子的抑制肿瘤作用

干扰素（interferon,IFN）具有调节机体免疫功能、抗病毒、抗肿瘤等多种作用,是机体防御系统的重要组成部分。目前,基因工程生产的干扰素已广泛应用于临床治疗多种肿瘤。干扰素调节因子（IRF）家族在IFN的诱导表达中起着重要的调节作用。已发现了9个IRF成员,其中IRF-1和IRF-2的表达水平与宫颈癌、乳腺癌等有关;IRF-3与食管癌、宫颈癌等密切相关;IRF-5可以抑制B细胞淋巴瘤;IRF-7与乳腺癌相关;IRF-8和IRF-4参与慢性髓细胞性白血病的发病机制。     

鼠诺如病毒感染RAW264.7细胞中干扰素和干扰素激活基因转录水平研究

诺如病毒(Norovirus,NoV)是全球急性胃肠炎散发病例和暴发疫情的主要致病原。鼠诺如病毒(Murine norovirus,MNV)是研究诺如病毒的理想研究模型。本研究通过实时定量荧光PCR检测急性感染毒株MNV-CW1和持续性感染毒株MNV-SH1603感染Balb/c小鼠后的排毒情况以及感染RAW264.7细胞后不同时间点病毒RNA扩增、干扰素(Interferon,IFN)和干扰素激活基因(Interferon-stimulated gene,ISG)转录水平,以探讨不同的MNV毒株感染诱导IFNs和ISGs基因表达的特征。研究显示MNV-CW1和MNV-SH1603病毒感染Balb/c小鼠后排毒时间不同。MNV-CW1和MNV-SH1603病毒感染RAW264.7细胞后,6h后出现明显扩增,48h达到病毒复制高峰,随后复制速度减慢。MNV-SH1603增殖比MNV-CW1快。两种病毒感染RAW264.7细胞后能上调IFN-β,IFN-λ2,ISG15和ISG54转录水平。MNV-CW1感染后,诱导IFN-β,IFN-λ2和ISG15基因表达上调,而ISG54在感染24h后转录水平下降。MNV-SH1603感染初期IFN-β,IFN-λ2,ISG15和ISG54基因转录水平持续增高,感染24h后IFN-β和ISG54的转录水平明显降低,IFN-λ2和ISG15转录水平峰值在感染后72h。研究揭示MNV病毒感染RAW264.7细胞后能上调IFN和ISG基因表达,但是MNV-CW1和MNV-SH1603诱导的基因表达特征有异同。     

泛素样蛋白ISG15在抗病毒天然免疫中的作用

干扰素刺激基因15(ISG15)编码的蛋白是抗病毒天然免疫通路中的重要调节因子,病毒感染和干扰素刺激均可强烈诱导ISG15的表达。ISG15是最早发现的泛素样蛋白,可对细胞内多种蛋白进行修饰并调节蛋白功能,但不介导蛋白质的降解,在机体抗病毒天然免疫反应中发挥重要作用,其机制尚未完全明确。近几年对ISG15的研究有所突破,发现了ISG15在抗病毒天然免疫反应中的新功能。我们简要概述了泛素样蛋白ISG15的概况、修饰酶系统及ISG15在抗病毒天然免疫反应中功能的研究进展。     

干扰素系统与病毒的相互作用

干扰素是最早发现的细胞因子之一,不同类型的IFN生物活性基本相同,具有抗病毒、抗肿瘤和免疫调节等作用。病毒侵染细胞,诱导细胞产生IFN,IFN通过不同的作用机制启动宿主防御系统,激活酶和作用因子来拮抗病毒的侵染、复制和转录过程。正因为干扰素在抗病毒防御过程中的关键作用,因此病毒已经衍生出了有效的方式能够成功的侵染宿主。病毒通过表达一些拮抗蛋白来干扰IFN的诱导产生、IFN的信号转导或效应蛋白的作用,从而终止干扰素的产生并破坏干扰素诱导的其它因子的作用来逃避干扰素的作用。     

干扰素调节因子家族和免疫调控

干扰素(IFN)是一类能够抵抗病毒感染、抑制细胞周期和行使免疫调节功能的细胞因子。干扰素调节因子家族(IRF)成员因在病毒感染时能够结合到IFN启动子上诱导、调节IFN的表达而得名。最近的研究表明:IRF是一类多功能的转录因子,在干扰素转录调控,病原体免疫反应,细胞因子信号转导,细胞增殖调控;以及造血干细胞的发育、淋巴细胞的分化,自稳平衡,先天性免疫和适应性免疫调控等方面都有着重要的作用。IRF的功能及其分子机制的揭示将对抗病毒,免疫疾病和恶性肿瘤的治疗提供新的靶向策略。     

α干扰素和利巴韦林抗丙型肝炎病毒作用的比较研究

α干扰素(IFN-α)联合利巴韦林是目前临床治疗丙型肝炎病毒(HCV)感染的标准方案.本研究以体外培养的感染性病毒HCVcc为研究对象,比较IFN-α和利巴韦林对HCV复制的影响,以及对干扰素调节因子9(IRF9)和干扰素刺激基因15(ISG15)等抗病毒基因的调节能力.结果显示,100 u/ml IFN-α显著降低HCV RNA水平,利巴韦林剂量依赖性抑制HCV复制,且IFN-α联合利巴韦林对HCV复制及HCV NS3和E2蛋白表达具有协同抑制作用.5～80 u/ml IFN-α剂量依赖性诱生IRF9和ISG15;1和5μg/ml利巴韦林不促进IRF9和ISG15水平升高;而利巴韦林联合IFN-α对两者亦无促进作用.     

类泛素蛋白ISG15及其在先天免疫中的作用

病毒感染和干扰素刺激高等动物细胞,均可以强烈地诱导表达干扰素刺激基因15编码的蛋白ISG15,它是最早发现的类泛素修饰蛋白.虽然针对泛素及其修饰功能已进行了广泛而深入地研究,但对于ISG15共价修饰以及它的生物学功能了解甚少,有待进一步探讨.该领域的研究近几年有所突破,发现了有关ISG15修饰的酶系统,ISG15及其修饰系统在先天免疫以及干扰素信号调节中的重要作用.简要介绍ISG15的发现历史、生化性质、基因调控特点以及ISG15修饰系统中所涉及的酶,总结目前研究ISG15及其修饰与调节先天性免疫相关过程的一些最新进展.     

干扰素调节因子新剪接异构体IRF7-e的结构及功能

干扰素调节因子7是诱导玉型干扰素表达的最主要的转录因子。寻找IRF7新的剪接异构体,研究其结构及功能,为探索IRF7参与调控玉型干扰素机制的多样性提供基础。通过PCR和Sanger测序获得了IRF7一种新的剪接形式IRF7-e,并通过RACE获取了IRF7-e 基因全长。IRF7-e全长为1994 bp,含5'-UTR 410 bp,3'-UTR 120 bp,开放阅读框1464 bp,编码487个氨基酸的蛋白,预测其等电点为6.659,蛋白分子量为52.8 kD。双荧光素酶报告分析表明过表达IRF7-e能够提高玉型干扰素IFNα和IFNβ启动子的活性,其中对IFNα启动子活性提高了12.18倍,对IFNβ的启动子活性提高了2.99倍。表明IRF7-e可能参与玉型干扰素的调控。     

基因芯片分析干扰素对乙型肝炎病毒转染细胞基因表达的影响

乙型肝炎病毒 (HepatitisBvirus ,HBV)的持续性感染是影响人类健康的重大问题 ,而α 干扰素 (IFN α)和γ 干扰素(IFN γ)分别具有抗HBV的作用。为了研究HBV持续存在对IFN效应基因表达的影响 ,将HepG2细胞和来源于HepG2细胞并整合有HBV基因组的HepG2 .2 .15细胞经IFN α或IFN γ处理 6h后 ,用含 14 112个靶基因的人cDNA基因芯片检测了各组基因表达谱的差异。结果证实 ,许多与细胞周期、增殖、凋亡相关的基因及部分EST和功能未知基因受IFN调节 ;IFN诱导后 ,一些与激酶和信号转导、转录调节、抗原递呈和处理相关的基因在两株细胞间表达存在差异 ,提示HBV影响IFN诱导的细胞基因的表达。进一步挑选部分显著差异表达的基因 ,研究其对HBV复制的影响 ,结果发现在两个细胞株中IFN诱导后基因表达差异的双遍在蛋白 (Diubiquitin)和髓样细胞分化蛋白 (MyD88)均可显著降低HBV抗原表达 ,并证实MyD88能抑制HBV复制。这有助于揭示IFN抗病毒效应及HBV持续性感染机制 ,为分子水平寻找新型抗HBV药物的靶点打下基础。     

Type I interferon-mediated immune response against influenza A virus is attenuated in the absence of p53

Influenza A virus (IAV) infection induces secretion of type I interferon (IFN) and activation of p53, which play essential roles in the host defense against tumor development and viral infection. In this study, we knocked down p53 expression by RNA interference. The expression levels of IFN-stimulated genes (ISGs) including IFN regulatory factor (IRF) 5, IRF9, ISG15, ISG20, guanylate-binding protein 1, retinoic acid-inducible gene-I and 2′-5′-oligoadenylate synthetase 1 were significantly attenuated in response to IAV infection and IFN-α stimulation in p53-knockdown cells. This attenuated expression of ISGs was associated with enhanced replication of IAV. Pretreatment of p53-knockdown cells with IFN-α failed to inhibit IAV replication, indicating impaired antiviral activity. These findings indicate that p53 plays an essential role in the enhancement of the type I IFN-mediated immune response against IAV infection.     

长链非编码RNA——抗病毒天然免疫应答的新兴调控因子

长链非编码RNA(long non-coding RNAs, lncRNAs)是长度超过200nt的非编码RNA分子的总称。作为一类重要的基因调控因子,lncRNAs在表观遗传学、转录及转录后等多个水平调控靶基因的表达。近年来的研究表明,许多lncRNAs可被病毒或干扰素(interferon, IFN)诱导表达,并作为调控因子在IFN介导的抗病毒天然免疫应答中调节抗病毒相关基因的表达。本文重点阐述了lncRNAs在IFN介导的抗病毒天然免疫应答中的调控作用,尤其是对干扰素刺激基因(interferon-stimulated genes, ISGs)转录的调控作用,并归纳了lncRNAs、IFN和ISGs形成的调控网络,以期为从事lncRNAs调控IFN介导的抗病毒天然免疫应答机制研究的相关科研人员提供参考。