《Animal Research and One Health》：RNA-Binding Proteins Shape Mammalian Retroelement RNA Fate: Lessons From HIV-1, LINE-1, and Related Reverse-Transcribing Elements
逆转录病毒（retroviruses）与逆转录转座子（retrotransposons）在此统称为逆转录元件（retroelements），其传播依赖逆转录（reverse transcription）。这些元件在病毒感染、基因组进化、基因调控和疾病中发挥重要作用。人类免疫缺陷病毒1型（HIV-1）与长散布核元件-1（LINE-1）代表两类研究较深入的系统，而内源性逆转录病毒（ERVs）为逆转录元件来源RNA的调控提供了额外见解。除元件编码蛋白外，宿主RNA结合蛋白（RBPs）调控逆转录元件RNA代谢的多个阶段，包括RNA加工、定位、翻译、稳定性及核糖核蛋白（RNP）组装，从而影响其有效传播或限制。在本综述中，研究人员采用RNP状态框架比较RBPs及相关RNA相关因子如何调控HIV-1与LINE-1，涵盖从早期RNA加工和RNP组装到逆转录、先天免疫感知、核转运以及基因组整合或插入的过程。研究人员还纳入来自ERVs及其他逆转录病毒系统的证据，包括人类T细胞白血病病毒1型（HTLV-1）、莫洛尼鼠白血病病毒（MLV）和泡沫病毒（foamy viruses）。最后，研究人员讨论研究RBP–逆转录元件相互作用的实验方法，并强调关于RBP特异性、生物分子凝聚体、情境依赖性调控、进化保守性及潜在治疗应用的未决问题。
1 Introduction（引言）
综述将逆转录病毒、内源性逆转录病毒（ERVs）和逆转录转座子统称为逆转录元件，指出其生活史虽不同，但均依赖RNA中间体和核糖核蛋白（RNP）复合物传播；宿主RNA结合蛋白（RBPs）调控RNA加工、出核、定位、翻译、稳定性、修饰、降解和RNP组装，既可支持传播也可促进限制。文章以HIV-1和LINE-1为机制核心，并以ERVs、HTLV-1、MLV和泡沫病毒等作为补充，提出以RNP状态框架比较不同元件。
2 RBPs and Retroelement Interactions: A Methodological Framework（RBPs与逆转录元件相互作用的方法学框架）
该部分强调RBP扰动后RNA丰度、复制或转座变化不能证明直接结合，需区分直接RNA结合、RNP关联、空间邻近和功能效应。CLIP类方法（包括HITS-CLIP、iCLIP、PAR-CLIP、eCLIP）支持直接或近直接结合；RIP、RNA捕获和RNP蛋白质组学主要提示关联；结构与生化方法提供机制背景；BioID、APEX和APEX-seq定义空间受限的RNA–蛋白环境但不证明直接结合。长读长测序、单细胞和空间转录组学以及重复序列感知工具（如TEtranscripts、SQuIRE、Telescope）提高分辨率。单一方法不足，需互补方法汇聚和功能扰动验证。
3 Early Regulation of Reverse-Transcribing Element RNAs by RBPs（RBPs对逆转录元件RNA的早期调控）
转录后HIV-1和LINE-1 RNA经历RBP介导的检查点，涉及剪接、稳定性、翻译和RNP组装，决定其走向有效传播或限制。RNA不是被动中间体，其命运受剪接位点选择、RNA结构重塑、RNP组装和先天免疫监视影响。
3.1 RBPs Maintain Splice-Site Fidelity by Suppressing Aberrant Splicing（RBPs通过抑制异常剪接维持剪接位点保真）
hnRNP A1协调HIV-1未剪接、单剪接和多剪接RNA平衡，通过识别rev/tat区域序列和结构并与ISS、ESS3协同，干扰U2 snRNP募集和分支点识别，而非阻止初始剪接位点识别。宿主重复序列转录本中hnRNPM、hnRNPC和SAFB抑制LINE-1和Alu相关隐蔽剪接位点，防止异常外显子化、内源性双链RNA积累和先天免疫激活。hnRNPC结合Alu内U-rich区，抑制U2AF65依赖的隐蔽位点识别；其缺失尤其合并ADAR编辑受损时促进MDA5依赖免疫激活。SAFB结合LINE-1衍生序列抑制转座和外显子化。
3.2 RBPs Couple RNA Structural Elements to Translation and Nuclear Functions（RBPs将RNA结构元件与翻译及核功能耦合）
结构化RNA元件是RBP结合的动态平台，影响翻译效率和RNP组装。hnRNP A1除剪接外可作为IRES反式作用因子（ITAF）促进HIV-1 IRES介导翻译，并受翻译后修饰和亚细胞定位影响；HIV-1未剪接RNA翻译主要受5′前导序列结构组织调控。LINE-1 RNA既作为双顺反子mRNA编码ORF1p/ORF2p，又作为RNP支架；NCL促进转座，hnRNPL负调控；小鼠胚胎干细胞中LINE-1 RNA作为核支架招募NCL和KAP1/TRIM28至Dux和rDNA位点，参与转录抑制和rRNA稳态。说明RBP结合结果取决于发育背景和RNP组成。
3.3 RBPs in Livestock Retroelement Regulation: Comparative Context and Current Limits（家畜逆转录元件调控中的RBPs：比较背景与当前局限）
当前家畜证据主要显示转座元件对染色质可及性、基因调控和复杂性状变异的贡献，如反刍动物特异性逆转录转座子可作为牛细胞干扰素诱导增强子；但特定RBP通过RNA加工、翻译或RNP组装调控家畜逆转录元件RNA的直接证据仍少。PEG10为真兽类和后兽类中鉴定的驯化逆转录转座子来源基因，牛和山羊中报道保守基因结构、胎盘阶段依赖性表达及与自身mRNA关联。机制框架仍主要来自人和小鼠。
4 RBPs Assemble and Regulate Retroelement RNP Complexes（RBPs组装和调控逆转录元件RNP复合物）
RNA加工、结构重塑和翻译后，RNP组装成为下一检查点。HIV-1基因组RNA与病毒及宿主蛋白选择性包装；LINE-1转录本与ORF1p、ORF2p及多种宿主RBP形成转座competent RNP。宿主RBP可促进RNP组装和逆转录，也可重塑、隔离或失稳RNP。PABPC1促进LINE-1 RNP形成和转座；MOV10、ZCCHC3等限制因子改变RNP稳定性、定位或可及性。RNP质量控制决定复制能力或降解/免疫识别。
4.1 RBPs Shape Productive RNP Assembly（RBPs塑造生产性RNP组装）
生产性组装需要宿主RBP协调RNP组成、稳定性、定位和复制能力。LINE-1中ORF1p发生RNA依赖寡聚化和生物分子凝聚，破坏凝聚消除转座，恢复构象柔性可挽救，表明多价组装将RNA转化为功能RNP。LINE-1 RNP蛋白质组学鉴定众多宿主蛋白；PABPC1直接促进RNP组装，耗竭显著降低转座而不明显影响RNA丰度、ORF1p/ORF2p表达或poly(A)尾长度；PABPN1与RNP关联并支持转座但未显示直接调控组装。HIV-1未剪接基因组RNA与众多宿主RBP关联；Staufen1促进基因组RNA定位、Gag关联和衣壳化，缺失使RNA进入应激颗粒并降低病毒产量和感染性。UPF1增强HIV-1 RNA积累和Pr55
Gag表达；IGF2BP1/IMP1过表达损害RNA包装、Gag加工和病毒粒子成熟。HTLV-1中hnRNP A1调节Rex依赖的不完全剪接RNA出核；MLV包装信号内RNA结构重排调节基因组RNA二聚化和核衣壳招募；泡沫病毒采用CRM1依赖的未剪接RNA出核，由HuR与ANP32A/B介导而非Rev/Rex样蛋白。PEG10保留Gag样特征，优先结合并包装自身mRNA，SEND平台利用此特性；小鼠遗传研究显示其在胎盘发育和胎儿毛细血管维持中必需，异常加工与ALS相关。生产性组装是受调控转变，涉及RNA定位、组装因子招募和传播competent复合物稳定。
4.2 RBPs Mediate Postassembly RNP Remodeling and Restriction（RBPs介导组装后RNP重塑和限制）
组装后RNP仍受宿主RBP调控。MOV10在HIV-1中过表达降低Gag表达、损害逆转录和病毒产生；在LINE-1中与ORF1p RNP关联并限制LINE-1、Alu和SVA转座，解旋酶域破坏减弱抑制，提示RNA重塑而非简单结合。MOV10促进LINE-1 RNA转录后失稳，并招募去帽酶DCP2形成具液–液相分离性质的MOV10–DCP2–LINE-1颗粒，促进去帽和降解。ZCCHC3以RNA依赖方式与LINE-1 RNA和ORF1p RNP关联，不影响启动子活性，定位应激颗粒并与外泌体相关蛋白EXOSC5和DIS3L相关复合物互作；精确降解机制未明。两者说明组装后质量控制将RNP导向去帽、降解和限制。
5 RBPs Regulate RNA Structure, RNA:cDNA Hybrid Metabolism, and Innate Immune Sensing（RBPs调控RNA结构、RNA:cDNA杂交体代谢和先天免疫感知）
RNP组装影响逆转录能力，宿主RBP在RNA向DNA转变中继续调控。HIV-1逆转录在衣壳相关复制复合物内由宿主tRNA
Lys3引物启动；LINE-1 ORF2p在染色体DNA处以核酸内切酶切产生的3′-OH为引物启动TPRT。两者均需适当RNA结构、引物–模板互作和RNP组织。
5.1 RBPs Control RNA Template Structure and Reverse-Transcription Initiation（RBPs控制RNA模板结构和逆转录起始）
HIV-1 5′UTR高级结构促进tRNA
Lys3引物在PBS结合和定位，结构破坏降低早期逆转录产物和感染性。RNA解旋酶可能通过改变RNA结构和RNP组织参与；MOV10过表达抑制HIV-1感染性，作用于进入后早期、逆转录前或期间，机制未明。HBV中MOV10结合前基因组RNA并抑制逆转录早期而不明显影响基因表达或RNA衣壳化，提示解旋酶可跨不同逆转录元件影响逆转录但机制可能不同。
5.2 RBPs and RNA-Associated Factors Shape RNA:cDNA Hybrid Homeostasis（RBPs及RNA相关因子塑造RNA:cDNA杂交体稳态）
RNA:cDNA杂交体是逆转录中间体，需正确处理。RNase H2参与LINE-1 RNA:DNA杂交体代谢，但不同研究结果不一致：一项发现RNase H2缺失降低LINE-1转座并提出去除RNA链促进插入完成；另一项报道RNase H2与MOV10合作限制LINE-1转座和LINE-1特异性RNA:DNA杂交体积累。解旋酶可能重塑核酸结构；SETX研究显示其解决转录相关R-loop，SETX缺陷导致未解决RNA:DNA杂交体积累和核酸感知通路激活，但这些是转录相关R-loop而非逆转录元件RNA:cDNA中间体，是否类似机制未知。
5.3 RBPs Regulate the Innate Immune Recognition of Retroelement-Derived Nucleic Acids（RBPs调控逆转录元件来源核酸的先天免疫识别）
异常加工或持续存在的逆转录元件RNA、RNA:cDNA杂交体和重复来源dsRNA可被先天免疫传感器识别。hnRNPM抑制LINE相关隐蔽剪接，hnRNPC抑制Alu外显子化，限制重复来源RNA；ADAR1将内源性dsRNA中腺苷转为肌苷，阻止MDA5识别。持续性RNA:DNA杂交体是潜在免疫激活来源；LINE-1中RNase H2参与但其对转座影响不一致。ERVs连接RNA调控与免疫：UVB诱导角质形成细胞HERV来源dsRNA并激活RIG-I相关IRF7信号；TDP-43功能障碍与HERV-K蛋白积累相关，但未证明TDP-43直接调控ERV来源RNA感知。
6 RBPs and RNA-Processing Factors Shape Nuclear Trafficking and Genome-Insertion Competence（RBPs和RNA加工因子塑造核转运和基因组插入能力）
HIV-1衣壳相关复制复合物可在逆转录完成前入核，随后核内事件促进整合competent复合物成熟；LINE-1 RNP需进入染色质，ORF2p启动TPRT。HIV-1依赖衣壳相关复合物与病毒和宿主因子互作；LINE-1不形成慢病毒衣壳依赖PIC，分裂细胞模型中可在有丝分裂获核访问，转座呈S期偏好。NUP153与HIV-1衣壳直接互作促进核输入；TNPO3参与入核后成熟但机制有争议。CPSF6作为RNA加工因子被HIV-1利用，通过衣壳互作引导复制复合物从核周边向核斑附近转录活跃染色质移动，影响整合位点选择；其混合电荷域促进与衣壳高阶共组装。LINE-1核阶段宿主RBP作用仍不清，UPF1是LINE-1相关RNP组分并调控转座，hnRNPL、NCL和可能PABPC1与RNP关联并涉及转座或RNP组织，但未确立在核输入、染色质靶向或插入位点选择中的直接作用。HIV-1与LINE-1差异明显。
7 Discussion and Perspectives（讨论与展望）
7.1 RBPs Govern Context-Dependent Retroelement RNP States（RBPs支配情境依赖性逆转录元件RNP状态）
RBP影响RNA支持复制还是走向降解、RNP重塑或免疫识别。胞质中RBP影响定位、翻译、RNP组装、颗粒关联和降解；核/染色质相关因子参与RNA:DNA杂交体代谢、染色质定位和基因组插入；核酸监视识别免疫刺激中间体。同一RBP作用取决于元件、细胞类型、发育阶段、亚细胞定位和RNP组成；传播不是线性酶反应，而是RNP与宿主因子互作塑造的过程。
7.2 RBPs Link Retroelement Regulation to Genome Stability, Immunity, and Disease（RBPs将逆转录元件调控与基因组稳定性、免疫和疾病联系）
RNA加工、RNP调控或核酸监视破坏可导致异常逆转录元件活性和免疫激活，涉及癌症、神经退行性疾病和核酸代谢缺陷相关炎症。治疗可靶向特定RNA–蛋白互作或疾病相关RNP状态而非广泛抑制RNA加工；家畜等多样哺乳动物研究有助判断保守性。
7.3 Outstanding Questions（未决问题）
三个关键问题：RBPs如何通过特定序列、二级结构或辅因子互作选择性识别不同逆转录元件RNA；生物分子凝聚体和高阶RNP组装如何影响RNA命运及生产/限制平衡；RBP介导调控在物种和发育阶段间的保守程度。需整合CLIP-seq、RNP蛋白质组学、RNA结构分析、单细胞和空间转录组学及功能扰动。
8 Conclusion（结论）
逆转录病毒和逆转录转座子传播不仅依赖元件编码蛋白，也依赖宿主RBPs在生活史多阶段调控RNA。通过影响RNA加工、翻译、RNP组装、逆转录和基因组整合或插入，宿主RBP决定RNA走向有效传播还是限制和降解。理解宿主RBP调控逆转录元件RNP为连接元件活性与基因组稳定性、先天免疫和疾病提供框架，并可能揭示病毒感染和逆转录转座子相关疾病的新治疗靶点。
