揭秘 hnRNPC：助力病毒复制与制衡干扰素反应的 “双面手”

为解决 hnRNPC 在病毒感染中作用机制不明的问题，研究人员开展其与病毒及宿主免疫关系的研究。结果发现 hnRNPC 促进 SVCV 复制且抑制 I 型 IFN 反应。该研究揭示新机制，为抗病毒研究提供重要参考，值得科研读者一读。

　　

在人体的微观世界里，一场看不见的战争时刻都在上演，那就是病毒与人体免疫系统的对抗。其中，干扰素（IFN）系统作为人体先天免疫的重要防线，就像忠诚的卫士一样，在抵抗病毒入侵的战斗中发挥着关键作用。当病毒来袭，像 Toll - 样、NOD - 样和 RIG - I 样受体（RLRs）这些 “侦察兵” 就会识别病毒相关分子模式（PAMP），随后激活一系列信号通路，诱导 I 型干扰素（IFN）和干扰素刺激基因（ISGs）表达，从而抑制病毒复制 。

然而，这个看似精密的防御系统，背后却隐藏着复杂的调控机制。I 型干扰素的产生受到众多因素的严格控制，比如 TBK1、IRF3 激活的介质（MITA）、IRF3 和 IRF7 等。这些因素之间相互作用，形成了一个错综复杂的网络。而且，这个网络中还有很多未知等待我们去探索，就像神秘的宝藏等待着勇敢的探险家去挖掘一样。目前，虽然已经知道一些宿主因子和病毒因子会在翻译后水平调节 MITA - TBK1 - IRF3/IRF7 轴，但仍有许多调控因子尚未被发现。

与此同时，一类被称为异质核核糖核蛋白（hnRNPs）的物质，也逐渐进入了科学家们的视野。它们是高等真核生物中含量最为丰富的核蛋白，在 RNA 转录、前体 mRNA 剪接和翻译等过程中发挥着重要作用。而且，研究发现 hnRNPs 家族中的一些成员参与了病毒感染过程。有的能促进病毒复制，像 hnRNPA1、hnRNPA2 等；有的则起到抑制作用，例如 hnRNPE1 和 hnRNPE2 。但 hnRNPs 家族成员众多，有大约 20 个成员，它们在抗病毒先天免疫中的具体作用机制还存在很多争议，就像一团迷雾笼罩着这个研究领域。

其中，hnRNPC 作为一种 RNA 结合蛋白，在 RNA 转录和剪接中不可或缺。虽然已经有证据表明它参与了多种病毒感染的调控，如流感病毒、脊髓灰质炎病毒、登革热病毒等，但它调控病毒感染的具体机制却一直没有完全弄清楚。这就好比我们知道它在病毒感染这场大戏中扮演着重要角色，但它具体是怎么表演的，我们却还没有看清。

为了揭开这些谜团，来自相关研究机构的研究人员在《Veterinary Research》期刊上发表了一篇名为 “Heterogeneous nuclear ribonucleoprotein C promotes spring viraemia of carp virus replication by suppressing the type I interferon response” 的论文。研究人员通过一系列实验，得出了重要结论：hnRNPC 能够促进鲤春病毒血症病毒（SVCV）的复制，它主要通过抑制由 MITA 激活的 IFN 产生，同时增加病毒蛋白的可用性来实现这一过程。这一发现揭示了脊椎动物中 hnRNP 家族成员控制 IFN 介导的抗病毒反应的进化保守机制，为我们理解病毒与宿主之间的相互作用提供了新的视角，就像在黑暗中点亮了一盏明灯。

在这项研究中，研究人员用到了几个主要关键的技术方法。他们利用定量实时 PCR（qRT - PCR）技术，检测相关基因的表达水平变化，就像是给基因表达装上了一个 “监测器”；通过蛋白质免疫印迹（Western blotting）技术，分析蛋白质的表达和修饰情况，让蛋白质的 “秘密” 无处遁形；运用免疫共沉淀（Co - immunoprecipitation）技术，探究蛋白质之间的相互作用，帮助找到蛋白质之间的 “伙伴关系”；还使用了荧光素酶报告基因活性测定（Luciferase promoter activity assay）技术，来评估基因启动子的活性，从而了解相关基因的调控机制。

下面我们来看看具体的研究结果：

1. HnRNPC 在进化上保守，可被 SVCV 和 IFN 诱导：研究人员对不同脊椎动物（包括斑马鱼、小鼠和人类）的 hnRNPC 基因进行了共线性分析，发现 hnRNPC 基因在进化过程中，其基因组组织和基因共线性都高度保守。在构建的系统发育树中，斑马鱼 hnRNPC 与小鼠和人类的 hnRNPC 相聚在同一分支。而且，斑马鱼和人类 hnRNPC 基因的结构也很相似。此外，研究人员用 SVCV 感染斑马鱼细胞系，发现感染后 6、12 和 24 小时，hnRNPC 的表达显著增加，48 小时后又回到基础水平。用重组 IFNφ1 和 IFNφ4 蛋白刺激 DrFIN 细胞，也能显著诱导 hnRNPC 表达。这一系列实验表明，hnRNPC 参与了抗病毒反应，就像是免疫系统在面对病毒入侵时发出的 “动员令”。
2. HnRNPC 促进病毒复制：研究人员通过过表达 hnRNPC，发现 SVCV 的 N 和 G 基因表达显著增加，细胞病变效应和病毒滴度也明显高于对照组。接着，他们使用针对 hnRNPC 的小干扰 RNA（siRNAs）进行实验，发现抑制 hnRNPC 表达后，SVCV 的 N 和 G 蛋白表达显著降低。这就说明 hnRNPC 在 DrFIN 细胞中起到了促进 SVCV 复制的作用，仿佛是病毒的 “帮凶”。
3. HnRNPC 通过抑制 K48 连接的多聚泛素化增加 SVCV 磷蛋白（SVCV - P）的稳定性：研究人员运用免疫共沉淀方法，发现 GFP - hnRNPC 能与 SVCV 的 N、P 和 M 蛋白免疫共沉淀，其中与 SVCV - P 的结合亲和力最高。进一步研究发现，hnRNPC 与 SVCV - P 的相互作用不依赖 RNA。通过构建多种质粒进行实验，确定了 SVCV - P 的 101 - 187aa 区域与 hnRNPC 的 RRM 和 C 末端结构域结合。而且，hnRNPC 能以剂量依赖的方式增加 SVCV - P 的蛋白水平。研究人员还发现，hnRNPC 显著抑制 SVCV - P 的 K48 连接的泛素化，但对 K63 连接的泛素化没有影响，这表明 hnRNPC 通过抑制 K48 连接的泛素化来稳定 SVCV - P，就像给 SVCV - P 穿上了一层 “保护衣”。
4. HnRNPC 抑制 SVCV 和聚肌胞（poly（I:C））诱导的 IFN 启动子活性：基因启动子驱动的报告基因实验表明，SVCV 感染能激活 ifnφ1 和 ISRE 的启动子，但 hnRNPC 会显著削弱这种激活作用。在聚肌胞转染实验中，hnRNPC 也表现出类似的抑制启动子活性的能力。此外，研究人员还发现，hnRNPC 会降低 IFN 反应相关基因（如 ifn1、mx 和 isg15）的转录水平。这说明 hnRNPC 对 I 型干扰素的产生起到了负调控作用，就像是给干扰素的产生踩了 “刹车”。
5. HnRNPC 抑制 RLR 信号通路诱导的 IFN 启动子活性：研究人员过表达 hnRNPC 和 RLR 信号通路中的 RIG - I、MAVS、MITA、TBK1、IRF3 或 IRF7 等因子，发现 RLR 因子的过表达能显著增强 ifnφ1 和 ISRE 启动子的活性，但这种激活会被 hnRNPC 抑制。这进一步证明了 hnRNPC 对由 RLR 通路介导的 ifn 和 isg 基因激活的转录具有负调控作用，就像在 RLR 信号通路中设置了一道 “关卡”。
6. hnRNPC 与 RLR 因子的相互作用触发 MITA 降解：免疫共沉淀实验显示，hnRNPC 能与 RIG - I、MITA、TBK1、IRF3 和 IRF7 结合，但不与 MAVS 结合。在 EPC 细胞中过表达 hnRNPC 会降低 MITA 的蛋白水平，共聚焦显微镜观察发现这种降解发生在细胞质中。而且，在人类细胞中进行的实验也表明，hnRNPC 对 IFN 反应的抑制作用是保守的。这表明 hnRNPC 与 RLR 因子相互作用，诱导了 MITA 的降解，MITA 就像是被 hnRNPC “盯上” 的目标。
7. HnRNPC 通过蛋白酶体途径介导 MITA 降解：研究人员通过构建多种质粒进行实验，发现 MITA 的 C 末端结构域与 hnRNPC 的 C 末端结构域结合。过表达 hnRNPC 的 C 末端结构域（Flag - hnRNPC_C）会降低 MITA 蛋白水平，抑制 ifnφ1pro 和 ISRE 的启动子活性，减少 IFN 相关基因的转录。用蛋白酶体抑制剂 MG132 处理转染细胞后，hnRNPC 介导的 MITA 降解能得到显著恢复，而自噬抑制剂 3 - MA 和溶酶体抑制剂 CQ 则没有这种效果。这说明蛋白酶体途径主要负责 hnRNPC 诱导的 MITA 降解，就像是蛋白酶体途径成为了 hnRNPC 降解 MITA 的 “帮凶”。
8. HnRNPC 增强 MITA 的 K48 连接的多聚泛素化：研究发现 hnRNPC 参与了 GFP - MITA 的泛素化过程，且这种泛素化依赖于 hnRNPC 的结构域。hnRNPC 过表达会显著促进 MITA 的 K48 连接的泛素化，但不影响 K63 连接的泛素化，而且 hnRNPC 还会增强 MITA C 末端结构域（MITA_C）的 K48 连接的泛素化。这表明 hnRNPC 通过催化 MITA_C结构域的 K48 连接的泛素化，导致 MITA 通过蛋白酶体途径降解，就像给 MITA 的降解找到了一条 “快速通道”。

综合这些研究结果，我们可以看到，hnRNPC 在病毒感染过程中扮演着双重角色。一方面，它通过抑制 SVCV - P 的 K48 连接的泛素化，增加其稳定性，从而促进病毒复制；另一方面，它作为 I 型干扰素产生的负调控因子，靶向 MITA，导致 MITA 发生 K48 连接的泛素化和蛋白降解，抑制干扰素的产生。这一发现揭示了 hnRNPC 在调节 IFN 反应和抗病毒免疫中的重要作用，为我们理解病毒与宿主之间的相互作用提供了新的分子机制。它就像一把钥匙，为我们打开了探索病毒感染和宿主免疫反应的新大门，也为开发抗病毒疗法和疫苗提供了有价值的信息，让我们在对抗病毒的道路上又前进了一大步。