乙型肝炎是中國人群中高發(fā)的一類傳染型疾病,乙肝會(huì)導(dǎo)致肝功能障礙,肝硬化以及肝癌的發(fā)生。引起乙肝的是一種B型肝炎病毒(hepatitisBvirus,HBV)。
宿主對(duì)外援病原體的入侵具有一系列的抵抗機(jī)制。對(duì)于病毒來說,其攜帶的DNA或RNA分子能夠被細(xì)胞內(nèi)部的各類感受器分子識(shí)別(如病毒5'磷酸化或雙鏈RNA可以被RIG-I(retinoicacid-induciblegene-I)分子識(shí)別),通過下游一系列的信號(hào)傳遞機(jī)制,產(chǎn)生大量I型及III型干擾素,起到殺傷病毒的作用。然而,目前對(duì)于HBV的免疫機(jī)制研究還不是很清楚。之前的研究發(fā)現(xiàn):對(duì)于HBV的感染,宿主產(chǎn)生的I型干擾素遠(yuǎn)不如HCV(丙型肝炎病毒)的感染。
最近,日本北海道大學(xué)遺傳醫(yī)學(xué)研究所的AkinoriTakaoka課題組在《immunity》雜志發(fā)表了他們對(duì)于宿主抵抗HBV感染機(jī)制的最近研究成果。
首先他們向人肝細(xì)胞系中轉(zhuǎn)染HBV基因組,并對(duì)隨后細(xì)胞各類干擾素的表達(dá)情況做了檢測(cè)。結(jié)果顯示:干細(xì)胞產(chǎn)生極少的I型干擾素,但能夠產(chǎn)生明顯的III型干擾素(IFN-λ)。另外,干擾素的產(chǎn)生受到病毒復(fù)制的影響:通過藥物處理人為地將病毒復(fù)制能力抑制住將不會(huì)看到INF-λ的產(chǎn)生。
之后作者對(duì)哪一類感受器分子介導(dǎo)了INF-λ的產(chǎn)生做了研究。他們通過RNAi的手段分別將細(xì)胞內(nèi)已知的感受病毒DNA或RNA的感受器分子進(jìn)行抑制。結(jié)果顯示,只有當(dāng)RIG-I被抑制時(shí),病毒基因組轉(zhuǎn)染導(dǎo)致的INF-λ爆發(fā)才能得到抑制。同樣,作者人為抑制了RIG-I下游已知的信號(hào)傳導(dǎo)分子(TRIM25,MAVS,TBK,IRF-3),發(fā)現(xiàn)III型干擾素的產(chǎn)生同樣受到了影響。說明RIG-1是這一信號(hào)傳遞過程的關(guān)鍵分子。
那么RIG-I是如何感受到病毒的存在的呢?之前的研究證明RIG-I能夠識(shí)別DNA以及RNA,作者希望了解在HBV的感染中,RIG-I的識(shí)別對(duì)象DNA還是RNA。因此,作者純化了HBV感染后的肝臟細(xì)胞的核酸組織(其中含有病毒核酸),分別用DNA酶與RNA酶進(jìn)行消化,隨后將核酸組織刺激肝臟細(xì)胞。結(jié)果顯示:當(dāng)經(jīng)過RNA酶消化后,肝臟細(xì)胞產(chǎn)生INF-λ的能力下降了,暗示了RNA可能是RIG-I的配體。已知HBV是一類DNA病毒(即遺傳物質(zhì)為DNA),其DNA的復(fù)制需要依賴于一個(gè)中間體RNA完成。
作者針對(duì)HBV轉(zhuǎn)錄生成的各類RNA均設(shè)計(jì)了siRNA進(jìn)行干擾,結(jié)果顯示:siRNA處理后的病毒感染不再引起肝臟細(xì)胞表達(dá)INF-λ。作者通過突變分析發(fā)現(xiàn):HBV復(fù)制過程中產(chǎn)生的3.5kb的pregenomicRNA(pgRNA),特別是其5'端的序列,對(duì)于RIG-I的識(shí)別具有非常重要的作用。隨后的體外生化試驗(yàn)也完美地證明了RIG-I與HBVpgRNA的5'端具有特異性的相互作用。
最后,作者通過生化實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)RIG-I能夠同時(shí)結(jié)合pgRNA以及病毒本身的聚合酶(主導(dǎo)DNA的復(fù)制)。功能檢測(cè)發(fā)現(xiàn)這種結(jié)合方式有效抑制了病毒的復(fù)制。
綜上,這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)RIG-I是響應(yīng)HBV入侵的信號(hào)感受器,可以通過經(jīng)典的抗病毒免疫信號(hào)通路激活I(lǐng)NF-λ的表達(dá);此外,RIG-I還可以直接作用于病毒pgRNA以及聚合酶,從而抑制其復(fù)制。