冠狀病毒感染激活MKK3-p38-MK2-鋅指蛋白ZFP36信號軸：一種有效抑制促炎癥反應(yīng)的新策略

冠狀病毒（Coronavirus， CoV）是一種單鏈、正股RNA 的包膜病毒，感染人和動物。2003 年發(fā)生的嚴重急性呼吸綜合征（Severe acute respiratory syndrome， SARS），2012 年發(fā)生的中東呼吸綜合征冠狀病毒（Middle East respiratory syndrome，MERS）和2019 年發(fā)生、目前尚在全球肆虐的新型冠狀病毒?。–oronavirus disease-19， COVID-19）均由新發(fā)、人畜共患冠狀病毒感染引起，給人類生命和社會經(jīng)濟發(fā)展造成嚴重危害。SARS、MERS 和COVID-19 重癥患者常并發(fā)所謂“細胞因子釋放綜合征”，即產(chǎn)生大量且不可控的促炎癥因子，導(dǎo)致多器官衰竭，進而危及生命。

鋅指蛋白ZFP36 是一種RNA 結(jié)合蛋白，含兩個串聯(lián)的CCCH 鋅指域，可結(jié)合位于靶基因mRNA 3'非翻譯區(qū)的腺苷酸-尿苷酸豐富元件（Adenylate-uridylate-rich elements，AREs），降低mRNA 穩(wěn)定性，進而發(fā)揮抑制靶基因表達的作用。相關(guān)研究表明，多種與促炎癥反應(yīng)相關(guān)基因（包括白細胞介素-6（IL-6），IL-8，雙特異性磷酸酶1（DUSP1），前列腺素內(nèi)過氧化物合酶（PTGS2）和腫瘤壞死因子α-誘導(dǎo)蛋白3（TNFAIP3））的mRNAs 含有AREs，可與ZFP36相結(jié)合。但迄今為止，對ZFP36 及其相關(guān)蛋白在冠狀病毒復(fù)制和致病機制中的作用知之甚少。對這一過程的深入研究，有助于揭示ZFP36 調(diào)控冠狀病毒復(fù)制和致病性的分子機制及其作為新型抗冠狀病毒藥物靶標的潛能。

近期發(fā)表于《Journal of Virology》的研究論文，對ZFP36 調(diào)控冠狀病毒感染誘導(dǎo)的促炎癥反應(yīng)進行了探究。該研究通過利用小干擾RNA（siRNA）技術(shù)、熒光定量PCR（RT-qPCR），構(gòu)建和過表達ZFP36 及ZFP36 活性缺失突變體等技術(shù), 發(fā)現(xiàn)在雞傳染性支氣管炎病毒（IBV）、豬傳染性腹瀉病毒（PEDV）、人冠狀病毒-229E（HCoV-229E）和HCoV-OC43 等不同屬的冠狀病毒感染的非洲綠猴腎細胞（Vero）和人肺癌細胞（H1299）中，ZFP36 的表達水平明顯上調(diào)，并顯著降低上述含RREs 的促炎癥反應(yīng)相關(guān)基因的表達水平，證實了ZFP36 確具抑制與促炎癥反應(yīng)相關(guān)基因表達的功能。

為了深入探究ZFP36 調(diào)控促炎癥相關(guān)因子表達的信號通路，該研究通過構(gòu)建和過表達一系列ZFP36 上游基因表達質(zhì)粒，siRNA 敲減和特異性抑制劑等方法證實了MKK3，p38 和MK2 激酶是調(diào)控ZFP36 表達的上游激酶。證實了MKK3-p38-MK2-ZFP36 信號軸是ZFP36 調(diào)控冠狀病毒感染細胞中促炎癥反應(yīng)相關(guān)因子表達的重要信號通路。值得一提的是，在該信號軸中，無論是過表達還是敲減或者抑制這條信號軸中的任一基因，均不顯著影響冠狀病毒的復(fù)制。

綜上所述，宿主鋅指蛋白ZFP36 具有降低與促炎癥反應(yīng)相關(guān)基因表達的作用，并且受MKK3-p38-MK2-ZFP36 信號軸的調(diào)控。在冠狀病毒感染細胞中，ZFP36 的上游激酶MKK3、p38 和MK2 被激活，進而上調(diào)ZFP36 及一系列促炎癥因子的表達。由于ZFP36能夠降解受其調(diào)控的相關(guān)促炎癥因子的表達，在該信號通路中發(fā)揮負反饋調(diào)節(jié)作用，大大降低冠狀病毒感染引起的促炎癥因子的整體表達水平。進一步探究ZFP36 和其他ARE 結(jié)合蛋白，將有助于鑒定新細胞靶標，指導(dǎo)開發(fā)新型抗冠狀病毒藥物。