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干扰素刺激的环状RNA circHOMER1通过双重机制负调控抗病毒天然免疫
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月16日 来源:mBio 5.1
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这篇研究揭示了circHOMER1作为新型干扰素刺激环状RNA(circRNA)的双重免疫抑制机制:一方面通过miR-145-3p/OTUD7B/IRF3轴促进干扰素调节因子3(IRF3)的自噬降解;另一方面破坏G3BP1-RIG-I复合体形成,抑制病毒RNA识别。该发现为病毒性脑炎等疾病提供了潜在治疗靶点。
circHOMER1是病毒诱导的差异表达环状RNA
通过circRNA微阵列筛选,研究团队在仙台病毒(SeV)感染的HEK293细胞中发现circHOMER1显著上调。该circRNA由HOMER1基因外显子2-5反向剪接形成,具有典型环状结构特征:抗RNase R消化、半衰期超过24小时(线性HOMER1仅维持12小时),且主要定位于细胞质。值得注意的是,RNA病毒(VSV)、DNA病毒(HSV-1)、I型干扰素(IFN-α/β)等多种刺激均可诱导其表达,这种跨物种保守性在小鼠circHomer1中也得到验证。
circHOMER1的免疫抑制功能验证
过表达实验显示,circHOMER1能显著抑制SeV诱导的IFN-β和干扰素刺激反应元件(ISRE)报告基因活性,降低CXCL10等干扰素刺激基因(ISG)表达,并促进VSV-GFP病毒复制。相反,靶向反向剪接位点的shRNA敲低circHOMER1后,细胞产生更强的抗病毒反应。在VSV感染的小鼠模型中,circHomer1过表达组器官病毒载量升高2-3倍,肺组织出现更严重的炎性浸润,印证了其免疫负调控作用。
ceRNA机制:miR-145-3p/OTUD7B/IRF3轴
AGO2免疫共沉淀证实circHOMER1可作为竞争性内源RNA(ceRNA)吸附miR-145-3p。该miRNA原本能抑制去泛素化酶OTUD7B表达,而OTUD7B通过激活SQSTM1/p62依赖性自噬途径降解IRF3。实验数据显示,circHOMER1过表达使OTUD7B mRNA水平升高40%,IRF3蛋白减少60%;但在p62敲除细胞中,这种调控作用消失。用溶酶体抑制剂NH4Cl处理或IRF3敲除后,circHOMER1的免疫抑制效应被完全阻断。
RBP互作机制:破坏病毒RNA识别
生物信息学预测和RNA免疫沉淀(RIP)实验发现,circHOMER1能与应激颗粒支架蛋白G3BP1和病毒RNA传感器RIG-I结合。过表达circHOMER1使G3BP1-RIG-I复合体形成减少70%,导致RIG-I对VSV/SeV RNA的结合能力下降50%。这种"诱饵"机制与m6A修饰无关,而是通过空间位阻阻碍RIG-I对病毒RNA的识别。
生理病理意义与治疗前景
作为神经系统中高表达的circRNA,circHOMER1在病毒性脑炎模型的大脑组织中显著上调。其免疫抑制特性可能解释甲基苯丙胺(METH)的免疫抑制副作用——METH正是已知的circHOMER1诱导剂。该研究不仅揭示了circRNA通过ceRNA和RBP互作双重机制调控免疫的新范式,更为自身免疫疾病和病毒感染提供了OTUD7B-IRF3通路和G3BP1-RIG-I界面两个潜在干预靶点。
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