登革热等蚊媒黄病毒基因组中TLR7/8识别单链RNA片段的生物信息学鉴定及其免疫调控意义

本研究通过全基因组生物信息学分析，定量比较了登革病毒(DENV)、寨卡病毒(ZIKV)等5种重要蚊媒黄病毒基因组中TLR7/8结合基序的分布特征。研究发现DENV含有最丰富的UUU、UUC等TLR7强激活基序及(UG)3 等TLR8刺激序列，揭示了病毒RNA序列差异与先天免疫激活程度的相关性，为理解黄病毒免疫病理机制及RNA疫苗设计提供了新见解。

　　

蚊媒传播的黄病毒家族包含多个对人类健康构成重大威胁的病原体，从引发高烧的登革热病毒(DENV)，到导致新生儿小头症的寨卡病毒(ZIKV)，再到可能引发致命性脑炎的日本脑炎病毒(JEV)。这些病毒虽然共享相似的基因组结构，却表现出迥异的致病特征——有的仅引起轻微发热，有的则会导致血管渗漏、休克甚至死亡。这种临床差异的背后，隐藏着病毒与宿主免疫系统复杂的博弈密码。

近年来，科学家们逐渐意识到，病毒RNA不仅是遗传物质的载体，其特定序列片段还能被宿主的Toll样受体7/8(TLR7/8)识别，触发先天免疫应答。这种识别如同免疫系统的"分子雷达"，既能帮助机体清除病毒，又可能因过度激活导致"细胞因子风暴"——这正是登革出血热等重症病例的关键推手。然而，不同黄病毒基因组中这些"免疫开关"的分布规律及其与疾病严重程度的关系，始终是未解之谜。

来自KAIMRC的研究团队采用生物信息学方法，首次系统比较了DENV、ZIKV、黄热病病毒(YFV)、西尼罗河病毒(WNV)和JEV五种重要黄病毒基因组中TLR7/8激活基序的分布特征。研究人员从NCBI数据库获取病毒参考基因组，使用SeqS软件扫描已知的TLR7/8结合基序，包括UUU、UUC等TLR7配体及UUGU、(UG)₃
等TLR8刺激序列，通过生物信息学量化分析揭示了不同病毒免疫激活潜能的分子基础。

3.1 Zika和黄热病病毒分别富含TLR7和TLR8识别核苷酸
基因组组成分析显示，ZIKV的鸟嘌呤(G)含量最高(29.3%)，而YFV的尿苷(U)含量达23%，这种核苷酸偏倚与TLR7/8的识别偏好高度吻合。TLR7的位点1偏好G碱基，而TLR8则倾向识别U富集序列，暗示ZIKV和YFV可能通过不同TLR通路激活免疫应答。

3.2 登革病毒含有最丰富的TLR7完全结合基序
DENV基因组中UUU基序数量(370个)显著高于其他病毒，超出WNV达52%。更值得注意的是，其(UUU)₂
重复基序的丰度是其他病毒的2倍以上，这种"双联体"结构可能大幅增强TLR7激活效能。此外，DENV的UUC及其重复基序也显著富集，使其成为TLR7通路最强的天然激活剂。

3.3 登革和黄热病病毒富含TLR8最小激活基序
在TLR8激活方面，DENV和YFV展现出UUGU、UUAU等核糖核酸酶T2(RNase-T2)底物基序的优势分布。这些基序经酶切后产生的寡核苷酸可强烈激活TLR8，诱导髓系细胞产生IL-6等促炎因子，为解释DENV感染中的过度炎症反应提供了分子依据。

这项研究首次绘制了重要黄病毒属的免疫激活"基序图谱"，揭示DENV通过富集UUU、(UUU)₂
等基序成为TLR7的"超级激活者"，同时其与YFV共有的UUGU等基序也赋予它们强力激活TLR8的能力。这些发现为理解登革热重症中的"细胞因子风暴"提供了RNA层面的解释——DENV基因组犹如装满"免疫火药"的仓库，一旦被TLR7/8"引信"点燃，便可能引发过度的炎症爆炸。

从应用角度看，该研究为疫苗设计提供了精妙的"双刃剑"启示：一方面，黄病毒减毒活疫苗的免疫原性可能部分归功于这些天然免疫刺激序列；另一方面，正在研发的RNA疫苗可能需要精细调控此类基序的丰度，在确保免疫效果的同时避免不良反应。特别对于登革热疫苗，既要保留足够TLR激活基序以产生保护性免疫，又需防止加重抗体依赖增强效应(ADE)风险，这项研究提供的"基序清单"将成为重要的设计参考。

尽管该研究限于生物信息学预测，但其建立的"病毒RNA基序-免疫激活潜能"关联模型，为后续实验研究指明了方向。未来结合类器官感染模型和单细胞测序技术，将能更精确地揭示这些基序在人体内的免疫调控细节，推动黄病毒防治策略向"精准免疫调控"时代迈进。