重编程干扰素命运:SP140-RESIST轴双向调控免疫稳态的新机制及其在抗病毒与自身免疫病中的意义

【字体: 时间:2025年09月20日 来源:Signal Transduction and Targeted Therapy 52.7

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  本研究揭示了染色质阅读器SP140通过抑制RESIST蛋白表达来调控干扰素IFN-β mRNA稳定性的新机制,为解决免疫应答平衡问题提供了关键见解。该发现不仅阐明了SP140在抗病毒防御和自身免疫病中的双重作用,还为治疗病毒感染和IFN-I相关疾病提供了新的靶点。

  

在免疫系统中,I型干扰素(IFN-I)是抗病毒防御的核心细胞因子,能够协调转录程序以限制病原体复制并激活免疫效应功能。然而,IFN-I反应的失调也会导致组织损伤、慢性炎症或自身免疫性疾病。因此,免疫系统必须通过多层次的调控机制来平衡IFN-I的产生,包括转录、染色质可及性和蛋白质降解等。近年来,科学家们发现这种多层控制不仅对于针对病原体的应答至关重要,还在炎症环境中维持免疫耐受中发挥重要作用。尽管如此,IFN-I调控在mRNA稳定性层面的作用尚未被充分探索。

Witt及其团队在《Nature》上发表的研究揭示了SP140(一种染色质阅读器)作为免疫检查点的新功能,它通过抑制RESIST蛋白的表达来限制IFN-I反应。RESIST是一种新型蛋白质,能够稳定细胞质中的Ifnb1 mRNA,从而延长IFN-β的分泌。这一发现不仅阐明了SP140的调控机制,还揭示了其在抗病毒防御和免疫稳态中的双重作用。

为了深入探索这一机制,研究人员采用了多种关键技术方法。研究使用了基因敲除模型(包括SP140缺陷和RESIST缺陷小鼠)来评估体内免疫表型,并利用巨噬细胞感染模型(如Legionella pneumophila和鼠伽玛疱疹病毒MHV68)来评估抗病毒反应。分子生物学技术包括RNA免疫沉淀、蛋白质互作分析(如CO-IP验证RESIST与CCR4-NOT复合物的结合)以及mRNA稳定性测定。此外,人类细胞系和小鼠原代细胞被用于功能验证,临床关联分析则基于基因组关联研究(GWAS)数据 linking SP140突变与免疫疾病。

研究结果主要包括以下几个方面:

SP140通过抑制RESIST表达来调控IFN-I反应

研究人员发现,SP140并不直接抑制Ifnb1的转录,而是通过沉默Resist1/2基因座来限制RESIST蛋白的产生。RESIST能够结合CCR4-NOT去腺苷酶复合物的CNOT1和CNOT9亚基,从而破坏RNA结合蛋白tristetraprolin(TTP)及其旁系同源物ZFP36L1和ZFP36L2的招募。这些蛋白通常促进富含AU的mRNA(包括Ifnb1)的快速降解。因此,RESIST通过抑制mRNA衰变来延长Ifnb1转录本的半衰期,导致IFN-β分泌增加。在SP140缺陷的巨噬细胞中,遗传删除Resist1/2可恢复正常IFN-β水平,而RESIST的过表达则增加小鼠和人类免疫细胞中的IFN-I输出。

SP140独立于RESIST直接限制病毒复制

除了转录调控,SP140还直接抑制鼠伽玛疱疹病毒(MHV68)的复制,这一功能不依赖于IFN-I信号通路。SP140形成核体结构并独立于RESIST发挥抗病毒作用。然而,当病毒拮抗SP140功能时,会释放RESIST,从而稳定Ifnb1 mRNA并启动补偿性IFN-I应答。这种分层应答机制使宿主即使在SP140功能受损时也能维持抗病毒防御。研究人员提出,SP140的双重角色可能类似于植物免疫中的“效应子触发免疫(ETI)”,其中宿主因子检测并对抗病原体效应子。

SP140-RESIST轴在免疫疾病和感染中的临床意义

SP140突变与多种免疫疾病相关,包括多发性硬化症、B细胞恶性肿瘤和炎症性肠病(IBD)。这些疾病通常以异常的IFN-I活性和疱疹病毒感染为特征。独立研究还表明,SP140缺陷小鼠可发生传染性菌群失调,并且克罗恩病患者的SP140突变与促炎肠杆菌科细菌的增殖相关。此外,SP140缺陷会损害对Listeria monocytogenes和Mycobacterium tuberculosis的抗菌控制, linking 染色质水平干扰素 repression to antibacterial resistance。

研究结论和讨论部分强调,SP140-RESIST轴代表了一种新型的转录后调控层,扩展了免疫平衡的模型。这一机制不仅适用于病毒感染,还跨越病原体类别,包括细菌感染。从系统免疫学视角,这些发现将焦点从IFN-I的转录调控因子转向细胞因子输出的转录后维持。RESIST特异性稳定Ifnb1 mRNA而不影响其他转录本(如Tnf或Il6)的能力表明其高度选择性,这可能通过空间区室化或细胞类型特异性方式实现。

临床意义上,SP140-RESIST轴具有治疗潜力:激活RESIST可增强病毒逃逸或免疫抑制下的IFN-I反应,而抑制RESIST或模拟SP140功能则可能有益于IFN驱动的自身免疫综合征。然而,需谨慎行事,因为过度IFN-I活性可能加剧自身免疫,而抑制IFN-I信号则可能增加病毒再激活风险。未来研究应探索药理学调控该轴是否能在这些环境中安全恢复免疫平衡。

总之,Witt等人的研究不仅揭示了SP140-RESIST通路作为免疫检查点的新作用,还为理解宿主-病原体共进化提供了 insights。该论文发表于《Signal Transduction and Targeted Therapy》,为治疗病毒性和自身免疫性疾病提供了新的靶点,突出了转录后控制在塑造免疫稳态中的重要性。

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