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天然免疫DNA模式識別受體的抗感染研究進展

2018-11-23 01:51周榮云朱美芹朱建中
中國動物傳染病學報 2018年5期
關鍵詞:胞質(zhì)干擾素磷酸化

周榮云,何 珊,朱美芹,朱建中

(1. 揚州大學獸醫(yī)學院,揚州225009;2. 揚州大學比較醫(yī)學研究中心,揚州225009;3.江蘇高校動物重要疫病與人獸共患病防控協(xié)同創(chuàng)新中心,揚州225009;4. 農(nóng)業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品安全國際聯(lián)合研究實驗室,揚州225009)

朱建中,揚州大學獸醫(yī)學院教授,博士生導師。 多年來一直從事人和動物天然免疫受體識別、信號通路、免疫調(diào)控和抗感染研究。以第一或通信作者在Immunity、EMBO J、Cancer Res、J Immunol、J Biol Chem、 Mol Immunol等雜志發(fā)表論文16篇,累計影響因子70分;發(fā)表論文引用達1080次。申請發(fā)明專利11項。 2016年獲聘江蘇省特聘教授,2018年度擔任江蘇省雙創(chuàng)團隊領軍人才。目前承擔2項國家自然科學基金和1項國家重點研發(fā)項目課題。

天然免疫系統(tǒng)是機體抵抗病原感染的第一道防線,利用細胞內(nèi)各種模式識別受體(pattern recognition receptors,PRRs)識別非自身病原微生物產(chǎn)物,如核酸、蛋白、糖類和脂類等,即病原相關分子模式(pathogen associated molecular patterns,PAMPs),產(chǎn)生相應免疫應答抑制病原在宿主體內(nèi)的復制增殖,并減輕細胞、組織的損傷。模式識別受體包括Toll樣受體(toll-like receptors,TLRs)、視黃酸誘導基因(retinoic acidinducible gene,RIG)-I樣受體(RIG-Ⅰ-like helicase receptors,RLRs)和核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域(nucleotide bindingolig omerization domain,NOD)樣受體(NOD-like receptors,NLRs)、C型凝集素樣受體(C-type lectin like receptors,CLRs)以及DNA受體等。其中,Toll樣受體最早被發(fā)現(xiàn)且研究最深入[1],存在于多種細胞內(nèi),包括定位在細胞膜上的TLR1、TLR2、TLR4、TLR5、TLR6以及定位在胞漿內(nèi)體膜上的TLR3、TLR7、TLR8和TLR9[2]。RIG-Ⅰ樣受體是一類能夠識別胞質(zhì)RNA成份的受體,包括識別單鏈RNA、5'ppp-dsRNA的RIG-Ⅰ,識別長雙鏈RNA、poly(I:C)的MDA5,以及無信號活性的LGP2[3]。NOD樣受體家族能夠檢測多種細菌成分,是一類C端有亮氨酸重復序列,N端有介導蛋白質(zhì)相互作用的CARD或pyrin等結(jié)構(gòu)域的蛋白,主要包括NOD1、NOD2、NLRP3等[4]。C型凝集素樣受體CLRs是一類主要與糖類結(jié)合的蛋白,含有大約120個氨基酸序列的鈣依賴型的糖類識別區(qū)域(carbohydrate recognition domain,CRD),包抱Ⅰ型的DEC205、MMR,Ⅱ型的Dectin-1、Dectin-2、DNGR-1等受體。DNA識別受體是較晚發(fā)現(xiàn)的PRRs,包括DAI、DDX41、IFI16、AIM2、DHX9、DHX36、DDX60、DNA-PK、MRE11等,主要存在于胞質(zhì)和內(nèi)體膜上。其中,TLR9是最早被鑒定的DNA受體,主要識別富含未甲基化CpG DNA[5]。2013年,陳志堅團隊首次發(fā)現(xiàn)了一種新的核苷轉(zhuǎn)移酶——環(huán)鳥苷-腺苷二磷酸合成酶(cyclic guanosine monophosphate-adenosine monophosphate synthase,cGAS)[6],識別DNA后能合成第二信使環(huán)鳥苷腺苷二磷酸(cyclic guanosine-adenosine diphosphate,cGAMP),誘導下游信號通路。cGAS作為一種重要的細胞質(zhì)DNA感受器,主要介導I型干擾素的活化。另一種重要的DNA感受器是PYHIN家族(pyrin and HIN domain-containing protein)的γ干擾素誘導蛋白16(γ-interferon-inducible protein 16,IFI16),存在于胞質(zhì)和胞核內(nèi),靜默狀態(tài)下主要位于細胞核[7-8]。研究顯示IFI16在調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄,調(diào)控細胞生長、凋亡及分化,自身免疫,病毒抑制,炎性復合體形成等多方面發(fā)揮著重要作用[9]。

病毒感染機體后,模式識別受體與相應配體結(jié)合,激活下游接頭分子,包括線粒體抗病毒信號接頭蛋白(mitochondria antiviral signaling protein,MAVS)[10],干擾素刺激基因(stimulator of interferon genes,STING),髓樣細胞分化因子88(myeloid differentiation factor 88,MyD88)等,進一步活化轉(zhuǎn)錄因子NF-κB和IRF3/7,從而誘導干擾素和炎性細胞因子的表達,最終模式識別受體介導的信號轉(zhuǎn)導激活了機體的抗病毒防御機制,抑制病毒的入侵和復制。目前,DNA病毒如人的皰疹病毒、乳頭瘤病毒、腺病毒、乙肝病毒、牛痘病毒、人巨細胞病毒、豬的圓環(huán)病毒、偽狂犬病病毒、非洲豬瘟病毒[11]等入侵機體引起天然免疫應答的機制尚不清楚。為了更好地解決DNA病毒對人類健康和畜牧生產(chǎn)造成的危害,DNA感受器的識別機制及其在抗病毒感染中發(fā)揮的作用正成為現(xiàn)在的研究熱點。本文將主要討論DNA識別受體的種類、細胞內(nèi)定位及其對DNA的識別作用,并根據(jù)已有研究討論DNA被識別后誘導了哪些信號通路,這些信號通路又是如何進行調(diào)節(jié)。此外,已知的DNA受體多種多樣,而這些受體間是否存在相互作用,以及它們對病毒感染采取了怎樣的防御策略都值得我們深入探討。

1 DNA受體

病原微生物感染細胞所釋放的DNA分子大部分位于胞漿中,并具有病原特異性,而哺乳動物細胞自身的DNA主要存在于細胞核內(nèi),兩種DNA分子能被機體區(qū)別,從而有效識別外來DNA,激活免疫應答。但是,機體如何區(qū)分自我及非自我DNA的機制尚不清晰。已報道的DNA受體有數(shù)十種,分布在不同類型的細胞內(nèi),包括淋巴細胞巨噬細胞、樹突狀細胞和非專職免疫細胞(角質(zhì)細胞、纖維細胞),但只有少數(shù)DNA受體的作用通過研究被揭示或發(fā)現(xiàn)。

Toll樣受體9(TLR9)是第一個被報道的參與識別DNA的模式識別受體。TLR9主要在漿細胞樣樹突狀細胞(plasmacytoid dendritic cell,pDC)及B細胞內(nèi)表達,靜息狀態(tài)時定位在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上[12]。TLR9能特異性結(jié)合未甲基化的CpG DNA,活化的TLR9與CpG形成一種馬蹄狀的2∶2的復合物[13],并從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)位到內(nèi)體-溶酶體,在內(nèi)體蛋白酶水解酶剪切后具備信號轉(zhuǎn)導功能[14]。

第二類DNA識別受體包括環(huán)鳥苷-腺苷二磷酸合成酶 (cyclic guanosine monophosphate-adenosine monophosphate synthase, cGAS),AIM2(absent in melanoma 2)等主要位于細胞質(zhì)的受體,主要識別序列非依賴性的雙鏈DNA(dsDNA)。其中,cGAS是最近發(fā)現(xiàn)的胞漿DNA受體[6],能識別各種形式的dsDNA。有研究顯示cGAS同樣能被DNA-RNA復合物活化[13]。除識別外源DNA外,cGAS也具有調(diào)節(jié)釋放到胞漿中的自身DNA的功能[15]。cGAS具有酶活性,通過磷酸戊糖骨架與雙鏈DNA結(jié)合后,形成2∶2的復合物[16],催化ATP和GTP生成第二信使cGAMP(cyclic GMP-AMP)。AIM2是PYHIN家族蛋白,由1個PYRIN結(jié)構(gòu)域及1-2個HIN結(jié)構(gòu)域構(gòu)成[16],通過HIN結(jié)構(gòu)域結(jié)合dsDNA,PYRIN結(jié)構(gòu)域則招募下游接頭蛋白ASC,從而激活caspase1,活化的caspase1參與IL-1β和IL-18的成熟、分泌[19-20]。

最后一類是定位在細胞核及胞漿內(nèi)的DNA受體,主要包括干擾素誘導蛋白16(IFI16)、RNA聚合酶III(RNA Pol III)和MRN復合物(Mre11-Rad50-Nbs1 complex)。與其他DNA受體相似,這類受體在識別DNA,激活天然免疫過程中也發(fā)揮著重要作用。此外,這些受體能參與調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄與DNA損傷修復等環(huán)節(jié)。IFI16也屬于PYHIN蛋白家族,靜默狀態(tài)下主要分布在核內(nèi),乙?;竽芫奂诎|(zhì)中[21]。IFI16識別DNA的方式與AIM2類似[22],結(jié)合DNA后形成絲狀寡聚物,激活下游信號通路。有報道顯示,IFI16不但能識別多種病毒dsDNA,還能被ssDNA活化[23],而DNA鏈越長(一般需大于150 bp),IFI16結(jié)合的親和力越好。盡管IFI16主要在細胞核內(nèi)表達,但它不識別細胞自身的DNA,這種區(qū)分病原與細胞DNA的機制尚不清楚,可能與IFI16能識別裸露DNA的長度有關,而宿主細胞DNA通常與組蛋白結(jié)合,阻止了IFI16的接觸[24]。RNA聚合酶III是一種由多基因編碼的寡聚蛋白,在胞質(zhì)和胞核內(nèi)均有分布,主要參與一些小RNA的轉(zhuǎn)錄、合成及加工。與其他DNA受體直接識別途徑不同的是,RNA聚合酶III與胞質(zhì)poly(dA∶dT)結(jié)合,并將其轉(zhuǎn)錄為5'-PPP dsRNA,這種RNA被RIG-1識別后通過RIG-1-MAVS信號通路途徑介導干擾素的表達[25]。RNA聚合酶III存在于很多細胞內(nèi)并發(fā)揮多種生物學功能,但只在人的細胞系內(nèi)對poly(dA:dT)產(chǎn)生應答,因此,RNA聚合酶III介導的DNA識別途徑仍需進一步認證。

2 DNA識別信號通路

模式識別受體介導的DNA識別最終啟動了機體天然免疫系統(tǒng)的應答,并引發(fā)一系列連鎖的免疫效應反應,包括I型干擾素和炎性細胞因子的表達、細胞凋亡等。研究表明這些豐富的DNA受體是通過多種信號途徑來支持機體的免疫防御。TLR9識別CpG DNA后形成二聚體,在跨膜蛋白UNC93B和高爾基體介導下從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜轉(zhuǎn)位到內(nèi)體室內(nèi),接著招募下游接頭蛋白MyD88。MyD88與TRAF6、IRAK4形成復合物激活轉(zhuǎn)錄因子NF-κB;與TRAF6、IRAK4、IRAK1結(jié)合并磷酸化轉(zhuǎn)錄因子IRF7,磷酸化的IRF7(pIRF7)和活化的NF-κB轉(zhuǎn)位到細胞核內(nèi),分別上調(diào)I型干擾素和炎性細胞因子的表達[22](圖1)。此外,RNA聚合酶III介導的信號轉(zhuǎn)導也具有重要的生理意義。識別富含AT的雙鏈DNA中poly(dA:dT)后,RNA聚合酶III在核內(nèi)將其轉(zhuǎn)錄為RNA,并在5'端進行三磷酸修飾后被轉(zhuǎn)移到胞質(zhì)中。5'-PPP RNA作為特異性配體被模式識別受體RIG-1結(jié)合,RIG-1招募接頭蛋白MAVS,MAVS發(fā)生共聚化并通過TRAF6、TRAF2/5分別激活轉(zhuǎn)錄因子NF-κB和IRF3,進而分別誘導核內(nèi)炎性細胞因子和干擾素的轉(zhuǎn)錄和表達[26](圖2)。除RNA聚合酶III,胞質(zhì)DNA受體DAI也能直接識別poly(dA∶dT)[27],并通過RIG-1-MAVS途徑轉(zhuǎn)導信號,但DAI具有細胞特異性,因此RNA聚合酶III可能是這種DNA應答路徑的補充。

圖1 CpG DNA激發(fā)的TLR9信號識別通路Fig.1 TLR9 signaling pathway triggered by CpG DNA

圖2 RNA聚合酶III介導的信號轉(zhuǎn)導Fig.2 RNA polymerase III signaling pathway

自2013年發(fā)現(xiàn)DNA受體cGAS后,大量研究證實cGAS-cGAMP-STING信號途徑是機體最經(jīng)典的DNA應答途徑(圖3)。cGAS能結(jié)合各種形式的dsDNA,包括DNA病毒、反轉(zhuǎn)錄病毒、胞內(nèi)寄生菌等釋放的DNA,催化ATP、GTP合成第二信使環(huán)形二核苷酸cGAMP,這種二核苷酸與菌體產(chǎn)生的環(huán)形二核苷酸(cyclic dinucleotides,CDNs)不同,是通過2'-5'磷酸二酯鍵連接。cGAS的這種酶特性與寡腺苷酸合成酶(oligoadenylate synthetase,OAS)相似[28]。生成的cGAMP可經(jīng)縫隙連接擴散至相鄰細胞,將信號側(cè)向傳遞[29],并與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜蛋白STING結(jié)合,STING形成二聚體后轉(zhuǎn)位到高爾基體膜及核周附近,在泛素連接酶TRIM32、TRIM56和下游TBK1介導下分別發(fā)生泛素化和磷酸化[30-32],活化的STING磷酸化TBK1。一方面,磷酸化的TBK1

3 cGAS-STING信號通路的調(diào)節(jié)

DNA刺激機體誘導干擾素的表達是通過多種DNA信號轉(zhuǎn)導途徑,而免疫系統(tǒng)的過度應答會造成一些自身免疫疾病,如系統(tǒng)性紅瘡狼斑(systemic lupus erythematosus, SLE)、艾卡迪綜合征(Aicardi-Goutieres syndrome,AGS)。因此,合理調(diào)控以cGAS-STING為代表的免疫信號通路對機體健康非常重要。

首先,cGAS是識別DNA、傳遞信號的發(fā)起點,為避免其過度活化,一般通過翻譯后修飾改變蛋白的化學特性和結(jié)構(gòu)特征來調(diào)節(jié)其活性,包括磷酸化、乙酰化、泛素化、糖基化等。研究發(fā)現(xiàn),在胞質(zhì)內(nèi)羧肽酶CCP5、CCP6 缺失的細胞內(nèi),cGAS的272位谷氨酸(Glu)經(jīng)微管蛋白酪氨酸連接酶樣酶6(tubulin tyrosineligase-like 6,TTLL6)作用發(fā)生聚戊二酰化,聚戊二?;墓劝彼徭溎茏柚筩GAS和dsDNA的結(jié)合;而TTLL4能單戊二酰化cGAS蛋白302位Glu,從而抑制cGAS的酶活性[34]。病毒感染后,TTLL4、TTLL6的表達和cGAS的谷氨?;綍@著降低,從而快速產(chǎn)生免疫應答。這種可逆性的修飾作用可能是改變cGAS活性的反饋調(diào)節(jié)機制(圖3)。除了谷氨?;?,cGAS能被Akt磷酸化,Akt是一種靠近cGAS催化基序的殘基。在病毒入侵后,感染Akt被活化并磷酸化人cGAS的305位絲氨酸(Ser)或鼠cGAS的291位Ser[35]。磷酸化的cGAS合成cGAMP的酶活性受抑制,導致免疫應答受損(圖3)。此外,還有一種翻譯后修飾叫小泛素樣修飾(SUMOylation),能在病毒感染早期抑制cGAS的降解。有報道一種去小泛素樣酶SENP2在感染后期能通過泛素-蛋白酶體途徑和分子伴侶介導的自噬途徑分別促進cGAS和STING的降解[36](圖3)。除了翻譯后修飾,自噬也參與了cGAS的信號調(diào)控。在免疫應答過程中,cGAS和自噬調(diào)節(jié)因子Beclin1相互作用,Beclin1釋放 Rubicon,激活自噬通路,同時抑制cGAS的酶活性[37](圖3),并通過自噬消除胞質(zhì)內(nèi)DNA。cGAS的活性不僅受機體自身調(diào)控,還受到病原分子的影響,后者通過抑制cGAS以實現(xiàn)免疫逃避。(pTBK1)與轉(zhuǎn)錄因子IRF3接觸,使其磷酸化并形成二聚體,激活的IRF3進入細胞核啟動I型干擾素的轉(zhuǎn)錄與表達。另一方面,pTBK1也能經(jīng)TRAF6活化轉(zhuǎn)錄因子NF-κB,進而上調(diào)細胞炎性因子的表達。在cGAS-STING信號通路中,STING作為接頭蛋白發(fā)揮了重要的信號中轉(zhuǎn)站的作用,但研究顯示STING也能直接識別細菌環(huán)形二核苷酸CDN(包括cAMP和cGMP)并誘導干擾素對病原入侵的應答[33],STING的這種功能可能是機體用于應對病原免疫逃避的一種策略。

其他DNA受體所介導的信號途徑大多彼此相通,例如DAI、IFI16、DDX46等受體也可通過接頭蛋白STING傳遞信號(圖3);而AIM2、胞質(zhì)內(nèi)IFI16則能招募ASC,激活炎性復合體通路,誘發(fā)細胞焦亡(圖4)。這些受體相互聯(lián)系形成復雜的DNA應答信號通路網(wǎng)。

圖3 DNA激發(fā)的cGAS-STING信號傳導途徑及其調(diào)控Fig.3 cGAS-STING signaling pathway

圖4 AIM2介導的炎性小體活化通路Fig.4 AIM2 signaling pathway

其次,STING介導了多種DNA受體的信號轉(zhuǎn)導,在天然免疫過程中發(fā)揮著重要作用,因而受到許多信號分子的調(diào)節(jié)。2009年,Zhong及其團隊研究發(fā)現(xiàn)泛素連接酶RNF5介導的K48連接的泛素化能降解STING蛋白,第150位賴氨酸是RNF5泛素作用位點[38],接著又找到另一種泛素連接酶RNF26能作用在STING同一位點,保護蛋白的穩(wěn)定[39]。除了泛素化,STING也能被磷酸化,從而減弱免疫信號。STING與相應配體(cAMP、cGMP或cGAMP)結(jié)合后轉(zhuǎn)位到高爾基體膜上,ULK1磷酸化STING第366位絲氨酸,阻斷IRF3與STING的連接[40],進而抑制IRF3的活化,但不影響NF-κB通路。這表明兩條通路應該相互獨立,可能是機體應對病原免疫逃避的一種策略。此外,另一種有趣的調(diào)控方式是通過NOD樣受體——NLRC3直接與STING結(jié)合來減弱STING對TBK1的招募,抑制下游信號通路[41]。與cGAS相似,STING的活性也能被病毒蛋白抑制,例如丙肝病毒的非結(jié)構(gòu)蛋白4B(NS4B)、人乳頭瘤病毒蛋白E7、腺病毒的E1A蛋白以及kaposi肉瘤相關孢疹病毒的vIRF1[42-44]。

4 受體間的相互作用

目前已發(fā)現(xiàn)十余種DNA識別受體,但是細胞內(nèi)為什么會存在這么多受體?這些受體之間是否存在相互關系,又是如何彼此影響,形成DNA識別信號通路網(wǎng)絡?這些問題的解決對我們深入認識DNA病毒感染具有重要的意義,能幫助我們構(gòu)建更有效的疾病防御方法。作為最重要的兩種DNA受體,cGAS和IFI16的相互關系已經(jīng)成為目前的研究熱點。相較于cGAS較完善的DNA識別機制,IFI16的DNA識別研究還很缺乏,與依賴于STING的信號通路的關系也尚不清楚。已知cGAS對不同種類雙鏈(dsDNA)的親和力差異很大[45],且不能識別單鏈(ssDNA)[46]。但IFI16既能識別dsDNA,又能與ssDNA結(jié)合,說明兩種受體可能互為補充。 2014年,Hansen等[47]發(fā)現(xiàn)cGAS、IFI16和STING在抗單核增生性李斯特菌感染人巨噬細胞中發(fā)揮著重要作用,三種基因被沉默后,檢測到下游TBK1的磷酸化水平降低,同時IFN誘導表達下調(diào)。共聚焦顯示IFI16與cGAS在DNA刺激后能在細胞質(zhì)中共定位,激活STING,結(jié)果表明IFI16能放大依賴于cGASSTING的信號活性。隨后,研究證實弗朗西斯菌感染細胞后,IFI16與cGAS能協(xié)同誘導干擾素的表達[48]。同樣,在HSV病毒感染的人包皮成纖維細胞內(nèi),IFI16發(fā)揮主要病毒識別作用,病毒基因組DNA可在胞核四周與IFI16形成灶點,而cGAS通過促進IFI16蛋白的穩(wěn)定表達,參與病毒感染的應答。抑制胞內(nèi)cGAS的表達后,IFI16蛋白會逐漸降解,半衰期變短,但IFI16并不影響cGAS的活性。對比研究發(fā)現(xiàn)DNA轉(zhuǎn)染刺激時,cGAS和IFI16分別在早期和晚期發(fā)揮DNA應答作用[49]。此外,最近在人巨噬細胞和角質(zhì)細胞中的研究均從不同的角度揭示了兩種DNA受體在信號通路活化過程中的協(xié)同作用:在巨噬細胞中,IFI16和cGAS均參與DNA病毒的識別,而IFI16能調(diào)節(jié)STING早期的活性,影響STING的二聚化和磷酸化,同時參與招募TBK1。當IFI16表達被干擾后,cGAS合成cGAMP的能力減弱[50];同樣在角質(zhì)細胞內(nèi),IFI16和cGAS對DNA誘導的免疫應答的完全活化是必不可少的;不同的是,在DNA介導下,IFI16能與cGAS形成一種復合物,但不影響第二信使cGAMP的產(chǎn)生。當STING識別cGAMP或其他環(huán)二核苷酸時,IFI16能促進STING的磷酸化和轉(zhuǎn)位[51]。以上數(shù)據(jù)均反映出在病原感染過程中,宿主DNA受體cGAS和IFI16可以相互影響,共同識別胞質(zhì)DNA,激活以產(chǎn)生I型干擾素為主的天然免疫應答(圖3)。

5 DNA識別信號通路對抗感染的作用

針對病毒感染和病毒的免疫逃逸,機體主要采取充分利用免疫受體介導的信號通路的防御策略。DNA病毒、反轉(zhuǎn)錄病毒、胞內(nèi)寄生菌、寄生蟲等均能釋放外源DNA,宿主因此進化出不同的DNA受體進行特異性識別,或協(xié)同識別相應配體。據(jù)報道,皰疹病毒感染細胞后,釋放的病毒基因組DNA能被cGAS、IFI16識別[52];胞質(zhì)內(nèi)線粒體DNA在病毒刺激下被釋放,從而激活cGAS-STING通路[53];感染的細胞內(nèi),病毒粒子能包裹STING,將其轉(zhuǎn)運至相鄰細胞內(nèi),從而抑制HSV的擴散[54],相似的是,cGAMP也能被病毒粒子轉(zhuǎn)運到未感染細胞內(nèi),加速抗病毒免疫應答[55]。通過構(gòu)建受體缺失的動物模型或穩(wěn)定細胞系,發(fā)現(xiàn)動物和細胞更易被病毒感染,且產(chǎn)生免疫應答的能力減弱或喪失。此外,胞內(nèi)寄生菌感染同樣能驅(qū)動干擾素活化,如:AIM2在樹突細胞中能識別布魯氏菌釋放的DNA,誘導IL-1β分泌,以抑制細菌感染[56];結(jié)核分支桿菌DNA被cGAS結(jié)合后,通過STING-TBK1信號的活化誘導細胞產(chǎn)生自噬[57];李斯特單核增生菌的基因組被DDX41受體識別,能激活免疫應答[58]。另外,據(jù)報道寄生蟲在其生長的某些階段也能進入細胞,從而被DNA受體識別,觸發(fā)免疫應答。例如:剛地弓形蟲、克氏錐蟲能被TLR9識別[59-60];惡性瘧原蟲、伯氏瘧原蟲感染的紅細胞能明顯上調(diào)依賴于STING的干擾素的表達,盡管還未證實其識別受體[61]。大量數(shù)據(jù)表明,依賴于STING的干擾素的活化在抗病原感染過程中發(fā)揮著極其重要的作用。

6 總結(jié)

近年來,隨著人們對病原DNA作為一種重要PAMP,誘導機體產(chǎn)生天然免疫應答機制的研究越來越重視,更多的DNA受體被發(fā)現(xiàn),這些受體所介導的信號通路也逐漸被揭示。其中,以cGAS、IFI16為代表的DNA受體對細菌和病毒感染所產(chǎn)生的應答是機體免疫防御的重要組成部分。本文主要闡述了最近在DNA識別信號通路研究上所取得的一些認識和進步,包括不同DNA受體在配體識別機制和信號傳導途徑上的差異,機體對信號通路如何進行調(diào)控,受體在特定細胞內(nèi)對病原的識別是否有相互作用,以及受體在不同細胞內(nèi)發(fā)揮怎樣的抗菌、抗病毒作用等。隨著研究的深入,仍有一些關鍵問題需要被解決。比如,胞質(zhì)DNA受體為什么能識別細胞核內(nèi)病毒?如何區(qū)分外源DNA和自身DNA?這些受體介導的DNA刺激應答如何影響細胞凋亡等生理過程?感染的不同階段,信號如何進行調(diào)節(jié)?對DNA刺激免疫應答的進一步研究對我們研制病毒疫苗、控制感染和自身免疫疾病治療都具有指導意義。

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