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我国学者在抗病毒免疫研究方面获得重要突破

图:EV71 激发与拮抗 RNAi 天然免疫

6 月 21 日,中国科学院武汉病毒研究所研究员周溪课题组与军事医学科学院微生物流行病研究所研究员秦成峰课题组合作,在抗病毒免疫研究方面取得新进展,揭示了 RNA 干扰(RNAi)通路在哺乳动物中具有抗病毒免疫功能。相关研究成果以 Human virus-derived small RNAs can confer antiviral immunity in mammals(《人类病毒来源的小 RNA 在哺乳动物中产生抗病毒免疫反应》)为题发表在 Immunity 上。

RNAi 是一种在真核生物中高度保守的转录后基因沉默机制,并已被公认在真菌、植物和无脊椎动物中起到关键的抗病毒免疫作用。在 RNAi 抗病毒过程中,病毒 RNA 复制所产生的双链 RNA(dsRNA)被宿主 Dicer 蛋白识别并切割成小干扰 RNA(siRNA)。这些病毒衍生的 siRNAs(vsiRNAs)被转移到 RNA 诱导沉默复合体 (RISC),并介导同源病毒 RNA 的降解,从而达到抗病毒的目的。尽管 RNAi 在哺乳动物中也保守存在,并被广泛用于生命科学与技术研究,然而,在哺乳动物中,RNAi 是否同样能起到抗病毒免疫作用仍不清楚。

在该研究中,研究者利用人肠道病毒 71 型(EV71)感染的人类体细胞及小鼠为模型,发现其非结构蛋白 3A 具有 RNAi 抑制子(VSR)功能。3A 能够通过与病毒 dsRNA 结合来阻止 Dicer 对其剪切,抑制 vsiRNAs 的产生。当 3A 的 VSR 活性被缺失,VSR 缺陷型 EV71 病毒能在细胞与小鼠中激发 RNAi 反应,并产生大量 vsiRNAs。这些 vsiRNA 通过 Dicer 剪切病毒 dsRNA 产生、被装配进 RISC、并高效地介导同源病毒 RNA 的降解。在正常的人体细胞和小鼠中,VSR 缺陷型病毒的复制被极大地抑制;而在 RNAi 通路缺失的细胞中,突变病毒的复制得到显著的拯救。同时,研究者们还证明 RNAi 在哺乳动物中所发挥的抗病毒作用不依赖于干扰素反应。

该研究在人类体细胞及动物水平发现了病毒感染可以产生具抗病毒功能的 vsiRNA,确证了 RNAi 在哺乳动物中是一条抗病毒天然免疫通路;同时,也揭示了一种人类病毒在逃逸 RNAi 天然免疫的具体机制。该工作完善了对哺乳动物抗病毒免疫机制的认识,并为该领域的后续研究以及针对该通路的抗病毒药物设计或免疫疗法研究提供了理论基础。

该研究获国家自然科学基金(项目编号:31522004,81522025,31761130075)等资助。

http://www.cell.com/immunity/fulltext/S1074-7613(17)30222-4

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