UNIST发现重复序列 poly(T) 可激活免疫传感器 AIM2……为抑制感染和制定治疗策略提供新线索
研究成果刊登于国际学术期刊《Nature Communications》
人体内用于感知病毒的“免疫开关”工作原理在DNA层面上得到阐明。首次确认病毒基因组中隐藏的特定重复序列扮演着开启免疫反应的“条形码”角色,这一发现被视为有望改变今后传染病治疗策略方向的重要线索。
蔚山科学技术院(UNIST)27日表示,生命科学系教授 Lee Sangjun 研究团队阐明了存在于疱疹病毒DNA中的“poly(T)”重复序列会激活先天免疫传感器AIM2,从而诱导炎症反应和感染细胞死亡。本研究与成均馆大学、济州大学、基础科学研究院(IBS)韩国病毒基础研究所联合开展,研究成果已于本月13日发表在国际学术期刊《Nature Communications》上。
宿主免疫传感器识别病毒DNA的原理。宿主细胞内的先天免疫传感器AIM2通过特异性识别仅存在于单纯疱疹1型病毒HF株中的胸腺嘧啶重复序列,启动免疫反应,诱导炎性细胞因子活化和细胞凋亡。研究团队供图
View original image1型疱疹病毒是一种极为常见的DNA病毒,全球约67%人口处于感染状态。该病毒平时潜伏在神经节中,当免疫力减弱时重新激活,引发唇周炎症。在此过程中,宿主细胞的先天免疫系统开始发挥作用,其中起核心作用的蛋白质正是AIM2。
据研究团队介绍,AIM2通过识别病毒DNA中胸腺嘧啶(T)碱基重复的区域(poly(T))来判断是否发生感染。尤其是,即便同属疱疹病毒,是否携带这一重复序列也会导致免疫反应截然不同。携带poly(T)序列的病毒株会诱导强烈的炎症反应和细胞死亡,而缺乏该序列或序列较短的病毒株几乎不引发免疫反应。
重复序列越长 免疫反应越强……“甚至左右生存率”
研究团队通过基因操作直接验证了该序列的功能。删除poly(T)区域后,免疫反应消失;相反,将其插入原本不含该序列的病毒株中,则诱导出新的免疫反应。研究还确认了“长度依赖性”现象,即重复序列越长,免疫反应越强。
动物实验中差异同样十分明显。感染携带poly(T)序列病毒的个体,免疫反应被激活,病毒增殖受到抑制;而当该序列被删除时,几乎不发生免疫反应,最终发展为致命性感染。这表明,病毒基因组的细微差异足以左右宿主的生存。
研究团队还确认,这一重复序列不仅存在于疱疹病毒中,在猴痘病毒、腺病毒、冠状病毒等多种病毒中也具有共通性。
Lee Sangjun 教授表示:“我们确认人体免疫传感器对病毒的识别远比原先认为的更加精细”,“这一成果将为不直接攻击病毒本身、而是通过调节免疫传感器活性来开发新型治疗策略奠定理论基础。”他补充称:“由于这种重复序列在多种传染病病毒中得以保留,如果能够阐明疾病严重程度与基因组序列之间的关系,就有望设计出更加精准的治疗策略。”
此次研究的意义在于,从以病毒蛋白为中心的既有免疫研究进一步推进到提出“基因组本身是决定免疫反应的关键要素”这一观点。专家指出,未来这一成果有望推动应对新发及再发传染病的“免疫调节型治疗药物”开发。
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