Nature子刊揭示艾滋病毒的要害

　　

生物通报道：波恩大学的研究人员在九月七日的Nature Immunology杂志上发表文章，揭示了细胞检测逆转录病毒的重要机制，以及艾滋病毒HIV-1的应对之策。

先天免疫是免疫系统的第一道防线。这种防御体系依赖受体来检测外源结构，比如细菌的细胞壁成分或者病毒的遗传学物质。cGAS是细胞中的遗传物质感应器，它检测到病毒DNA就会立刻发出警报，通过一系列级联反应激活免疫系统，使细胞武装起来对抗病毒感染。

以双链DNA为遗传物质的病毒很多，过去人们一直认为cGAS只识别这些双链DNA。令人惊讶的是，最近有研究表明cGAS也能被HIV-1激活。HIV-1和其他逆转录病毒的遗传物质是RNA，虽然RNA与DNA很相近，但逆转录病毒的RNA往往是单链。这些RNA会在人类细胞中转录成DNA，但仍然是单链。那么cGAS是如何检测单链DNA的呢？

发夹与鸟嘌呤

一些研究团队提出了这样的解释：单链DNA能够形成“发夹”结构，cGAS检测的是这种短双链片段。“我们发现HIV-1的这种发夹结构太短了，cGAS实际上是检测不到的，”文章的资深作者，波恩大学的Dr. Martin Schlee指出。（延伸阅读：Cell子刊颠覆性发现：引起艾滋病的不是HIV？）

Schlee及其同事发现，cGAS不仅识别双链片段，还检测单链片段中的鸟嘌呤。而且鸟嘌呤会使细胞应答显著增强。“如果我们去除鸟嘌呤，细胞就无法对单链DNA做出反应，”文章第一作者Anna-Maria Herzner说。“但如果我们增加鸟嘌呤，细胞就会做出更强的应答。”

HIV-1的应对之策

有趣的是，感染阶段的HIV-1 DNA特别缺少鸟嘌呤。“似乎病毒在免疫系统的选择压力下，清除了自己DNA中的鸟嘌呤，”Gunther Hartmann教授说。“它们通过这样的方式避免被细胞发现。”

研究人员指出，这种DNA检测机制有着重要的临床意义。有些感染了HIV-1的人能够有效抑制病毒，这可能是因为病毒DNA中残留的鸟嘌呤触发了很强的免疫应答，甚至能够永久压制病毒。

 

生物通编辑：叶予

生物通推荐原文：Sequence-specific activation of the DNA sensor cGAS by Y-form DNA structures as found in primary HIV-1 cDNA. Nature Immunology