周 浩,陳 舜,2,3*,汪銘書,2,3,程安春,2,3
(1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院預(yù)防獸醫(yī)研究所,成都 611130;2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院禽病防治與研究中心,雅安 625014;3.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院四川省動物疾病與人類健康研究重點實驗室,成都 611130)
禽類干擾素受體介導(dǎo)的抗病毒免疫機制研究進展
周 浩1,陳 舜1,2,3*,汪銘書1,2,3,程安春1,2,3
(1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院預(yù)防獸醫(yī)研究所,成都 611130;2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院禽病防治與研究中心,雅安 625014;3.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院四川省動物疾病與人類健康研究重點實驗室,成都 611130)
干擾素受體作為一種“分子開關(guān)”,參與調(diào)控宿主抗病毒免疫狀態(tài)和細胞免疫因子的表達水平。作為抗病毒信號傳導(dǎo)中的重要樞紐,干擾素受體表達水平的高低直接影響著機體抗病毒免疫反應(yīng)狀態(tài)。干擾素受體通過介導(dǎo)宿主抵抗外來病原體的信號級聯(lián)放大效應(yīng)來增強機體的抗病毒免疫狀態(tài)。該正反饋調(diào)控機制是抗病毒感染中最重要的免疫擴大反應(yīng),也是宿主抵御病毒入侵和增殖的核心反應(yīng)。禽類干擾素受體研究尚處于起步階段,本文就干擾素受體的結(jié)構(gòu)和分類,抗病毒效應(yīng)蛋白質(zhì),以及禽類干擾素受體介導(dǎo)的抗病毒免疫機制的最新研究進展作一綜述。
禽類;干擾素受體;抗病毒免疫;正反饋調(diào)節(jié)
干擾素(interferon,IFN)是一種廣譜抗病毒細胞因子,并不直接殺傷或抑制病毒,要發(fā)揮其生物學(xué)活性必須先與相應(yīng)的干擾素受體(interferon receptor,IFNR)發(fā)生特異性結(jié)合,繼而活化細胞內(nèi)下游的一系列分子信號,通過激活干擾素刺激反應(yīng)元件從而啟動細胞核內(nèi)特定基因的轉(zhuǎn)錄,產(chǎn)生具有抗病毒、抗細菌、抗腫瘤、抗寄生蟲等功能的相關(guān)免疫蛋白[1]。因此,作為分子開關(guān)的干擾素受體在宿主抗病毒免疫反應(yīng)中發(fā)揮著決定性的作用[2]。
相比干擾素的研究,干擾素受體的研究起步較晚,主要原因是干擾素受體結(jié)構(gòu)和功能的復(fù)雜性,干擾素受體結(jié)合干擾素的后續(xù)抗病毒免疫信號通路也尤其復(fù)雜。病毒入侵宿主后,機體識別病原并釋放抗病毒的效應(yīng)分子(IFNs),當(dāng)宿主細胞分泌的IFN不足以抵御新生代病原體的入侵時,早期分泌的IFN經(jīng)過與其受體識別、結(jié)合并激活下游信號,經(jīng)過旁分泌和自分泌的方式引發(fā)進一步釋放IFN,該正反饋調(diào)節(jié)機制增強免疫能力,這也是機體最主要的抗病毒免疫擴大反應(yīng)。值得注意的是,該正反饋擴大機制正是依賴于細胞膜上干擾素受體的活化。此外,在抗病毒免疫效應(yīng)的終端階段中抗病毒效應(yīng)蛋白(PKR、Mx、OAS)的轉(zhuǎn)錄激活也基于干擾素受體偶聯(lián)的蛋白酪氨酸活化途徑。可見,干擾素受體在宿主抗病毒免疫調(diào)控中處于重要核心地位。禽類的許多病原(如禽流感病毒)不僅危及禽類養(yǎng)殖業(yè),也對人類健康構(gòu)成巨大的威脅。研究顯示,某些病毒(如傳染性法氏囊病毒)感染會引起干擾素受體的激活和上調(diào),提示禽類干擾素受體參與機體的抗病毒免疫反應(yīng)。迄今,對禽類的基礎(chǔ)免疫研究不夠系統(tǒng),且所獲得的信息較零散,某些關(guān)鍵因子的功能解析將成為禽類免疫調(diào)控機制研究新的切入點。干擾素受體在宿主抗病毒免疫調(diào)節(jié)中扮演著關(guān)鍵的“角色”。本文對干擾素受體的結(jié)構(gòu)和分類,其參與的信號通路,其介導(dǎo)的正反饋效應(yīng)機制,以及發(fā)揮抗病毒效應(yīng)的主要抗病毒蛋白(PKR、Mx、OAS)進行歸納與總結(jié),展示禽類干擾素受體的最新研究結(jié)果,對進一步理解禽類干擾素與其受體的相互作用及其介導(dǎo)的抗病毒免疫反應(yīng),研發(fā)更高效的疫苗及疫苗佐劑,研制新型抗病毒制劑等具有重要的實踐和理論意義。
干擾素受體(IFNRs)屬于Ⅱ型細胞因子受體家族(helical cytokine receptor,class Ⅱ CRF2,也稱為Ⅱ型螺旋型細胞因子受體)[3],IFNRs屬于細胞表面單跨膜糖蛋白,由信號肽、胞外域、跨膜區(qū)和胞內(nèi)域組成。胞外域是與干擾素相結(jié)合的部分,該結(jié)構(gòu)域是一個由200個左右氨基酸組成的保守區(qū)域(D200區(qū)),每個D200區(qū)包含linker相連的兩個SD100區(qū)。胞內(nèi)域可以與JAK酶(Janus kinase)發(fā)生相互作用并誘導(dǎo)JAK酶的活化,JAK酶會進一步促進STAT家族(signal transducers and activators of transcription)的活化,最終啟動細胞核內(nèi)反應(yīng)元件,誘導(dǎo)抗病毒蛋白的轉(zhuǎn)錄和表達。研究表明,鳥類干擾素受體也有著和哺乳動物相似的結(jié)構(gòu)和功能,禽類干擾素受體蛋白具有相似的結(jié)構(gòu)域,包括低復(fù)雜度區(qū)域、纖維連接蛋白區(qū)域和單個跨膜區(qū)域[4]。目前,雞的干擾素受體不同亞基已被分析和鑒定[5-7],隨著鴨的全基因組序列的公布,鴨干擾素受體預(yù)測序列也在公共數(shù)據(jù)庫得到了一些注釋。
1.1 Ⅰ型干擾素受體
Ⅰ型干擾素受體(IFNAR)由α和β兩個亞基組成,分別表示為IFNAR1、IFNAR2[8],在信號傳導(dǎo)路徑中,蛋白酪氨酸激酶中的TYK2和JAK1分別與之相互作用,并且相關(guān)研究表明 IFNAR2對干擾素的親和力較高[9]。Ⅰ型干擾素受體在單核細胞、T細胞、B細胞、血小板、巨噬細胞、上皮細胞以及內(nèi)皮細胞等都有分布[10-12]。值得一提的是,人IFNAR2具有跨膜和可溶兩種形式[8,13],還包括三種不同的可選擇剪接形式[14-16]:一種是長度為515氨基酸殘基的長型跨膜受體;另一種是含有311個氨基酸的短型跨膜受體,其特點表現(xiàn)為截短的細胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域;第三種是可溶性受體。雞的IFNAR1和IFNAR2的編碼基因登錄號分別為AF082664、AF082665。生物信息數(shù)據(jù)庫里還存在多種其他鳥類的預(yù)測序列,例如鴿、白領(lǐng)姬鹟、斑胸草雀、虎皮鸚鵡等,還存在一些鳥類的不完整編碼序列,例如鴨。目前還沒有報道揭示禽類IFNAR是否也存在不同剪切形式。
1.2 Ⅱ型干擾素受體
Ⅱ型干擾素受體(IFN-γR)可分為配體吸附鏈和附屬鏈,分別表示為IFNGR1、IFNGR2[12],Ⅱ型干擾素綁定到相應(yīng)受體后,即可激活蛋白酪氨酸激酶JAK1、JAK2,進而引起信號傳導(dǎo)[16]。雞的IFNGR1的序列號為EU057149,Northern blot分析發(fā)現(xiàn),雞的IFNGR1主要高表達于脾、胸腺、外周血淋巴細胞、肺、扁桃體、肝等組織[7]。雞IFNGR2序列號為AY957508,圓二色譜法顯示雞IFNGR2胞外區(qū)的二級結(jié)構(gòu)包括α-螺旋(19.8%)、β-折疊(29.6%)、β-轉(zhuǎn)角(19.7%)、無規(guī)則卷曲(30.9%)[6]。雞IFNGR2與IFNGR1表達規(guī)律有所相似,在脾、胸腺、扁桃體等免疫相關(guān)組織也呈現(xiàn)高表達的現(xiàn)象[6]。另外,公共數(shù)據(jù)庫也有麻雀、斑胸草雀、鴿、游隼等鳥類Ⅱ型干擾素受體的預(yù)測序列,這些鳥類實際序列的克隆和其功能值得進一步研究。
1.3 Ⅲ型干擾素受體
Ⅲ型干擾素受體分為兩個亞基IFNLR1(也稱IL-28Rα)和IL-10R2(也稱IL-10Rβ)[17],兩個亞基分別與JAK1和TYK2相互作用進行信號傳遞,從而激活下游細胞因子。Ⅲ型干擾素受體是一種異源二聚體,IFNLR1最長的一種剪接形式具有520個氨基酸[18-19],該受體可能決定與配體結(jié)合的專一性,因此,在細胞外信號分子的募集過程中具有重要作用。IL-10R2蛋白較為保守,其主要配體包括IFN-λ、IL-10、IL-22、IL-26等細胞因子[12,20]。比較基因組方法分析結(jié)果顯示,IL-10 受體基因(IL-10R2)與IFNAR1、IFNAR2、IFNGR2基因在雞的1號染色體上一致串聯(lián)排布[5]。這幾種受體蛋白是否會互相影響值得進一步研究。
鳥類作為多種病毒的攜帶者與中間傳播媒介,在許多病原的傳播、演變與進化中都起著重要作用,所以鳥類干擾素受體參與的抗病毒免疫機制值得探討。干擾素信號通路尤為復(fù)雜,其中干擾素受體在信號傳導(dǎo)過程中起著中間樞紐以及分子開關(guān)的作用。首先,各型干擾素在細胞表面有相應(yīng)的受體亞基與其特異性識別與結(jié)合[21];此外,不同亞型的干擾素都使用JAK-STAT信號傳導(dǎo)系統(tǒng)活化下游的信號分子[22]。干擾素與其受體的相互作用引起JAKs磷酸化作用,活化的JAKs會磷酸化STAT蛋白羧基端的酪氨酸殘基。最后,STATs會形成同源二聚體或異源二聚體移位到細胞核內(nèi),啟動干擾素基因的轉(zhuǎn)錄和表達[23]。
2.1 Ⅰ型IFNR
IFNR的胞外域與Ⅰ型IFN結(jié)合后啟動細胞內(nèi)酪氨酸激酶(JAK1和TYK2)的磷酸化,并導(dǎo)致STAT1和STAT2的酪氨酸磷酸化,磷酸化的STATs形成異源二聚體或同源二聚體,然后STATs與IRF9形成三聚體復(fù)合物,該復(fù)合物會移位至細胞核內(nèi),與干擾素刺激應(yīng)答元件區(qū)域相結(jié)合,進而激活效應(yīng)蛋白的轉(zhuǎn)錄[24]。另一方面,STAT1同源二聚體也可以激活處于調(diào)控區(qū)域的特殊IFNγ反應(yīng)元件(gamma activation sequence,GAS),調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄。研究表明,禽類的JAK-STAT系統(tǒng)在細胞傳導(dǎo)過程中是非常保守和活躍的[25-27]。但是,禽類中是否具有特異的關(guān)鍵分子,以及分子之間如何相互作用需要進一步研究。
2.2 Ⅱ型IFNR
首先IFNGR1先形成同源二聚體,INF-γ再與高親和力的INFGR1二聚體結(jié)合形成有活性的異源二聚體,最后與亞基INFGR2相互作用形成穩(wěn)定的三元復(fù)合體,從而啟動信號轉(zhuǎn)導(dǎo)[28]。受體相關(guān)的蛋白酪氨酸激酶JAK1和JAK2會活化STAT1,STAT1以同源二聚體形式結(jié)合到IFNγ反應(yīng)序列元件并激活GAS使其轉(zhuǎn)錄[28]。IFN-γ受體復(fù)合體的形成對于解析其他Ⅱ型細胞因子受體的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)提供了模型參考。雖然雞Ⅱ型干擾素受體(IFNGR1和IFNGR2)的部分結(jié)構(gòu)已經(jīng)被闡述,但是雞Ⅱ型干擾素受體與其他分子作用機制還沒有得到進一步闡釋,其介導(dǎo)抗病毒信號通路的關(guān)鍵分子也還沒有確定。
2.3 Ⅲ型IFNR
Ⅲ型干擾素也是通過結(jié)合IFNLR1和IL-10R2實現(xiàn)信號通路的激活[29],進而活化JAK1和TYK2,使得STAT1和STAT2磷酸化[30]。但是,此過程可能會涉及其他類型的STATs的參與,如STAT3、STAT4、STAT5等信號轉(zhuǎn)錄與激活因子[31]。禽類Ⅲ型干擾素及其受體研究進展緩慢,所以對該型的干擾素受體參與介導(dǎo)的信號關(guān)鍵分子及其抗病毒機制有待進一步的研究與闡述。
當(dāng)宿主細胞分泌的IFN不足以抵御病原體的入侵時,機體分泌的IFN-α/β經(jīng)過與IFNAR1和IFNAR2受體識別、結(jié)合并激活下游信號,經(jīng)過旁分泌和自分泌的方式引發(fā)IFN的正反饋調(diào)節(jié)機制,進一步增強Ⅰ型IFN的釋放[32](圖1)。同時,病毒感染誘導(dǎo)宿主產(chǎn)生的IFN-α/β將與其受體結(jié)合,進一步將誘導(dǎo)上百種的ISGs(IFN-stimulated genes)表達(如PKR、Mx、OAS等)(圖1),這些抗病毒蛋白質(zhì)以不同方式來干擾病毒增殖與感染(抑制病毒核酸復(fù)制,抑制病毒蛋白質(zhì)合成等),從而增強機體的抗病毒免疫狀態(tài)。細胞表面干擾素受體水平將直接影響干擾素反應(yīng)的強度和持久度,所以干擾素受體在宿主抗病毒免疫正反饋調(diào)控機制中發(fā)揮著關(guān)鍵的“開關(guān)”作用。雖然該正反饋機制尚未在禽類細胞免疫系統(tǒng)中證實,但有研究表明,雞胚成纖維細胞感染H5N1高致病性禽流感病毒后,IFN-α和IFN-γ有顯著性上調(diào),并且信號通路的下游PKR、OAS、Mx蛋白均明顯上調(diào),表現(xiàn)出與干擾素一致上調(diào)的規(guī)律[33]。同時,研究顯示雞胚細胞在感染傳染性法氏囊病毒后,干擾素受體IFNAR1和抗病毒效應(yīng)蛋白OAS轉(zhuǎn)錄水平都有明顯上調(diào)[34],可能預(yù)示著禽類抗病毒免疫放大機制。此外,不同亞型的Ⅰ型干擾素處理雞胚成纖維細胞后,誘導(dǎo)產(chǎn)生了更多的干擾素,且IFN-β激發(fā)和誘導(dǎo)干擾素再生的效應(yīng)強于IFN-α[35],這就進一步說明禽類可借助自身的正反饋調(diào)節(jié)機制,利用初始的低水平干擾素即可激活誘導(dǎo)更高水平的干擾素。
圖1 干擾素受體介導(dǎo)的抗病毒正反饋放大效應(yīng)機制模式Fig.1 The signal modle of interferon receptor mediated antiviral positive feedback mechanism
IFN發(fā)揮胞內(nèi)活性主要是通過與細胞表面IFNR結(jié)合,啟動一系列信號傳導(dǎo)的級聯(lián)反應(yīng),從而誘導(dǎo)ISGs的表達[36-37]。不同的AVPs (antiviral proteins)通過限制病毒感染宿主的不同階段來抵御病毒的攻擊,多種不同的抗病毒效應(yīng)可聯(lián)合作用進而加強對病毒的抑制與清除。正反饋機制中的抗病毒相關(guān)蛋白的激活和產(chǎn)生都離不開干擾素受體的參與和調(diào)節(jié)。一些ISGs編碼具有高效抗病毒活性潛能的蛋白質(zhì)[38],目前研究較為深入的蛋白質(zhì)有蛋白激酶R(protein kinase protein,PKR)、Mx蛋白(myxovirus resistance)、2′,5′寡腺苷酸合成酶(2′,5′-oligoadenylate synthetase,OAS)等[39-42]。
4.1 PKR
PKR是IFN-IFNR通路誘導(dǎo)的依賴于dsRNA的蛋白激酶。PKR屬于蛋白激酶的一個小家族,可以調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)合成[43]。PKR蛋白有兩個不同功能的結(jié)構(gòu)域,分別是N端的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域(結(jié)合dsRNA)和C端的催化結(jié)構(gòu)域(含有激酶亞結(jié)構(gòu)域)。正常生理條件下,PKR組成性表達于所有組織,該蛋白質(zhì)會在干擾素的表達下被激活。此蛋白激酶一旦被活化,即可進一步磷酸化真核翻譯起始因子2A(translation initiation factor 2-α,eIF2-α)。eIF2-α的磷酸化將通過抑制病毒信使RNA的翻譯[44],進而發(fā)揮抗病毒感染免疫效應(yīng)。PKR對病毒蛋白質(zhì)的抑制作用使得其可以參與抵御多種DNA和RNA病毒的防御反應(yīng)[45]。禽類PKR與哺乳類PKR序列相似度不高,卻有類似的抗病毒功能。研究發(fā)現(xiàn),雞PKR蛋白與人PKR氨基酸序列相似性為35%,但是經(jīng)免疫刺激劑polyI:C激活誘導(dǎo)的雞PKR同樣能抑制水泡口炎病毒(vesicular stomatitis virus,VSV)的感染[46]。同時,PKR對同一類病毒的不同毒株的抗病毒效力也有所差異。研究表明,雞PKR不能有效地抵御高致病性病毒的攻擊(如H5N1禽流感病毒)[47]。而當(dāng)雞感染低致病性病毒(如H9N2禽流感病毒)時,作為宿主抗病毒免疫反應(yīng)蛋白的PKR顯著上調(diào)[48],可以起到一定的保護作用。此外,PKR還參與代謝活動、細胞分化、細胞凋亡、細胞擴散等各種細胞調(diào)控進程[42,49-50]。由于禽類PKR蛋白報道研究較少,禽類PKR蛋白抗病毒功能的分子機制亟待進一步解析。
4.2 Mx蛋白
Mx蛋白包含N端GTP酶結(jié)構(gòu)域、中心相互作用結(jié)構(gòu)域和C端亮氨酸鏈結(jié)構(gòu)域[51]。Mx蛋白的主要病毒識別靶點可能是病毒的核殼體樣結(jié)構(gòu)。同時,Mx蛋白可以監(jiān)視胞外分泌過程,介導(dǎo)囊泡的轉(zhuǎn)運而捕獲病毒必需成分,從而阻斷病毒的早期復(fù)制。研究發(fā)現(xiàn),人的Mx蛋白具有兩個亞型MxA和MxB,部分報道顯示只有MxA蛋白具有抗病毒活性[52-53]。然而,雞Mx蛋白在少數(shù)的研究報道中卻是不具有生物學(xué)活性的[54-55]。也有研究表明,雞的Mx蛋白存在單核苷酸多態(tài)性,其中第631位多態(tài)性位點決定了雞Mx抗病毒活性[56]。雞和鴨的該蛋白質(zhì)在抵御流感病毒效應(yīng)上具有明顯差異,提示可能該蛋白質(zhì)具有物種特異性。通過對雞Mx蛋白的研究發(fā)現(xiàn),雞Mx蛋白具有一定程度的抑制流感病毒和水泡性口炎病毒的作用[57]。然而,鴨Mx蛋白卻不能發(fā)揮抑制流感病毒的作用[58]。所以,對于同一種類型的流感病毒,雞和鴨表現(xiàn)出了明顯的差異,一些抗病毒蛋白質(zhì)具有種屬差異性,這也許是很多水禽(例如鵝)可以攜帶很多人獸共患病病原的原因。目前,由于不同的報道顯示該蛋白質(zhì)的抗病毒效應(yīng)有所爭議,推測的原因可能是不同品系的家禽在病毒感染時會產(chǎn)生特異的Mx蛋白,其抗病毒活性表現(xiàn)出一定的差異,因而對不同病毒的抑制效應(yīng)也可能有所差異。
4.3 OAS
2′-5′寡聚腺苷合成酶(OAS)活化后可合成2′-5′連接的磷酸二酯鍵,這種獨特的寡聚體特異性激活非活化形式的內(nèi)核糖核酸酶(RNaseL),然后降解細胞和病毒RNA,進而抑制蛋白質(zhì)合成和病毒復(fù)制[59]。細胞中的OAS蛋白可作為一類新的模式識別受體來監(jiān)測細胞質(zhì)中病毒雙鏈RNA,同時被RNaseL降解的RNA還能夠激活細胞質(zhì)中的RIG-1和MDA5[60],從而可以進一步增強宿主的抗病毒免疫反應(yīng)[61]。雞OAS基因存在兩個等位基因:OAS-A(58 ku)和OAS-B(54 ku)[62-64],它們都具有合成2′-5′寡聚腺苷酸的活性[62]。雞的OAS的羧基端具有泛素樣結(jié)構(gòu)域,該結(jié)構(gòu)域?qū)AS蛋白結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性具有重要作用[65]。研究發(fā)現(xiàn),雞OAS蛋白可以抑制西尼羅河病毒的復(fù)制[66]。鵝的OAS蛋白可能參與其抗流感病毒免疫分子機制。當(dāng)鵝感染流感病毒之后,其肺部組織OAS和PKR的轉(zhuǎn)錄水平都明顯上調(diào)[67]。同時,鵝在抵御流感病毒入侵時,OAS和PKR可能會發(fā)揮一種協(xié)同作用,共同增強宿主的抗病毒效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn),不同亞型的干擾素誘導(dǎo)的OAS蛋白水平也具有差異,雞IFN-β和雞IFN-α雖然使用相同的Ⅰ型干擾素受體(IFNAR1、IFNAR2),但雞IFN-α誘導(dǎo)OAS的能力明顯強于IFN-β[35]。所以,同一類抗病毒蛋白質(zhì)的產(chǎn)生依然會依賴于不同亞型的IFN,最終產(chǎn)生抗病毒效應(yīng)的差異可能是由于干擾素受體亞基的不同,也可能是干擾素受體亞基誘導(dǎo)的接頭蛋白類型和水平存在差異。
干擾素作為一種重要免疫調(diào)控因子,具有抗病毒、抗細菌、抗腫瘤、抗寄生蟲等免疫功能。如果宿主缺少相應(yīng)的不同亞型的干擾素受體,干擾素幾乎無法啟動宿主抗病毒效應(yīng)。禽類各亞型干擾素受體的結(jié)構(gòu)具有一定保守性,具有相似的單個跨膜區(qū)域、纖維連結(jié)蛋白區(qū)域等。哺乳動物已發(fā)現(xiàn)IFNAR2亞型受體具有不同的剪切拼接形式,但是禽類該受體甚至其他亞型是否也存在不同形式的剪切拼接體并未揭曉。此外,各亞型干擾素受體介導(dǎo)的信號傳遞通路也具有一定的交叉性,各類型的干擾素都是依賴于細胞膜上特異受體的綁定并激活偶聯(lián)激酶從而產(chǎn)生強大的抗病毒效應(yīng),禽類的JAK-STAT信號傳導(dǎo)系統(tǒng)在免疫反應(yīng)過程中是非常保守和活躍的。宿主抗病毒放大效應(yīng)依賴于干擾素受體這一重要“開關(guān)”。因此,干擾素受體的表達水平可能會影響機體的抗病毒效應(yīng)。禽類作為攜帶多種病毒的中間宿主,其干擾素受體調(diào)控的抗病毒正反饋免疫效應(yīng)機制也未并證實。禽類抗病毒蛋白質(zhì)(例如PKR蛋白)對不同病毒(禽流感病毒和水泡性口炎病毒)的抗病毒效應(yīng)也有所差異,且對于同一種類型的流感病毒,不同宿主(雞和鴨)表現(xiàn)出了明顯的差異,這也許解釋了水禽(例如鴨與鵝)作為許多病原的儲存與攜帶者的原因,為人獸共患病的防治提供了新的參考依據(jù)。值得關(guān)注的是,功能顯著的效應(yīng)蛋白質(zhì)也有望被開發(fā)成可運用到生產(chǎn)實際中的抗病毒生物制劑。雖然,禽類干擾素與其受體互作機制仍有不少空白,但關(guān)于禽類干擾素受體的基礎(chǔ)研究將促進干擾素受體介導(dǎo)的抗病毒免疫分子機制研究的發(fā)展,也將為禽病毒病的防治提供科學(xué)依據(jù)。
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(編輯 白永平)
The Research Progress of Interferon Receptors Mediated Antiviral Immune Mechanism in Avian
ZHOU Hao1,CHEN Shun1,2,3*,WANG Ming-shu1,2,3,CHENG An-chun1,2,3
(1.InstituteofPreventiveVeterinaryMedicine,SichuanAgriculturalUniversity,Chengdu611130,China; 2.AvianDiseaseResearchCenter,CollegeofVeterinaryMedicineofSichuanAgriculturalUniversity,Ya’an625014,China;3.KeyLaboratoryofAnimalDiseaseandHumanHealthofSichuanProvince,SichuanAgriculturalUniversity,Chengdu611130,China)
Interferon receptor is a key molecular switch in regulation of host antiviral immune state and expression level of cellular immune cytokines.As an important hub in antiviral signal transduction,the expression level of interferon receptor directly affects the antiviral immune response system in host.To enhance the antiviral immune response of host against the foreign pathogens,the effect of interferon antiviral signaling cascade will be magnified through interferon receptor upon infection.This positive feedback mechanism is the most important immune amplification effect during antiviral immune response,which is also the core response of host to defend viral invasion and proliferation.Research of avian interferon receptors has still been in its infancy,in this paper,a summary has been conducted on the latest research advance in structure and classification of interferon receptor,downstream antiviral proteins,as well as avian interferon receptor-mediated antiviral immune mechanisms.
avian;interferon receptors;antiviral immune;positive-feedback regulation
10.11843/j.issn.0366-6964.2015.08.001
2014-10-30
國家自然科學(xué)基金(31201891);四川省科技廳青年基金(2012JQ0040);四川省教育廳重點項目(12ZA107);教育部高等學(xué)校博士學(xué)科點專項科研基金(20125103120012);水禽疫病防控四川省青年科技創(chuàng)新研究團隊(2013TD0015)
周 浩(1991-),男,四川新都人,碩士,主要從事分子免疫學(xué)研究,E-mail:1913720425@qq.com
*通信作者:陳 舜,女,博士,副研究員,主要從事禽類分子免疫學(xué)研究,E-mail:sophia_cs@163.com
S852.4
A
0366-6964(2015)08-1273-08