Nature揭示重要免疫識(shí)別機(jī)制

我們的免疫傳感系統(tǒng)可通過病毒核糖核酸的某些特定的特征來檢測(cè)到諸如流感一類的病毒。但以往并不清楚免疫系統(tǒng)防止病毒穿上分子偽裝來逃避檢測(cè)的機(jī)制。

現(xiàn)在由波恩大學(xué)醫(yī)院和倫敦研究所的研究人員組成的一個(gè)國(guó)際研究小組發(fā)現(xiàn)，我們的免疫傳感系統(tǒng)在分子水平上對(duì)病毒發(fā)動(dòng)了攻擊。通過這種方式，健康的機(jī)體能夠控制住輪狀病毒。輪狀病毒是腹瀉流行的一個(gè)常見病因。他們將研究結(jié)果發(fā)表在《自然》（Nature）雜志上。

每天我們的機(jī)體都面對(duì)著各種各樣的病毒和其他的病原體。我們的免疫系統(tǒng)必須不斷地判斷，哪些是“外源”物質(zhì)，哪些是自身身體的組成部分，確保機(jī)體自身的細(xì)胞不會(huì)遭到防御部隊(duì)無心的攻擊。

一些病毒會(huì)模擬機(jī)體自身的結(jié)構(gòu)，因此向免疫系統(tǒng)提出了一個(gè)特殊的挑戰(zhàn)。免疫系統(tǒng)像感覺器官那樣發(fā)揮作用，以這種方式持續(xù)地檢測(cè)危險(xiǎn)物，啟動(dòng)適當(dāng)?shù)姆烙鶛C(jī)制。這一免疫傳感系統(tǒng)通過監(jiān)測(cè)機(jī)體自身的RNA尋找具有典型病毒特征的RNA來搜索病毒。在RNA病毒中，RNA是病毒遺傳信息的載體。為了繁殖，病毒必須擴(kuò)增它們的RNA，這種擴(kuò)增會(huì)導(dǎo)致形成一些分子模式，免疫傳感系統(tǒng)可轉(zhuǎn)而利用這些分子模式來檢測(cè)到病毒。

人們認(rèn)識(shí)到RIG-I樣受體(RLRs)在RNA病毒檢測(cè)中發(fā)揮至關(guān)重要的作用已有一段時(shí)間。這些受體充當(dāng)了免疫系統(tǒng)的“火警警報(bào)器”：當(dāng)來自病毒的RNA分子結(jié)合到這些受體上，就會(huì)啟動(dòng)一個(gè)信號(hào)鏈，導(dǎo)致生成一些可以最終對(duì)抗病毒的物質(zhì)。

“在病毒RNA擴(kuò)增過程中，在形成的RNA分子的一端不可避免地會(huì)出現(xiàn)一個(gè)三磷酸基團(tuán)。幾年前，我們第一次證實(shí)了正是這一三磷酸基團(tuán)使得RIG-I能夠檢測(cè)到新形成的病毒RNA。以往，人們認(rèn)為病毒可通過簡(jiǎn)單的分子欺騙策略來逃避這種檢測(cè)，”波恩大學(xué)醫(yī)院臨床化學(xué)和臨床藥理學(xué)研究所主任Gunther Hartmann教授說。

RIG-I：向病毒發(fā)動(dòng)分子攻擊

與來自倫敦研究所免疫生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們一起，波恩大學(xué)醫(yī)院的研究人員調(diào)查了呼腸孤病毒（reoviruses）的免疫識(shí)別機(jī)制。這一病毒科包括有輪狀病毒，輪狀病毒可引起嚴(yán)重腹瀉，每年其導(dǎo)致了全世界100多萬兒童死亡。由于它們的RNA不包含三磷酸基團(tuán)，過去對(duì)于輪狀病毒的免疫識(shí)別不是很清楚?，F(xiàn)在研究人員發(fā)現(xiàn)，在輪狀病毒RNA雙鏈的末端一個(gè)帶有二磷酸基團(tuán)的RNA結(jié)構(gòu)同樣可以觸動(dòng)RIG-I，向免疫系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)。

“這一研究發(fā)現(xiàn)對(duì)于檢測(cè)除呼腸孤病毒之外的RNA病毒具有重要意義：在病毒的進(jìn)化過程中從分子上改變?nèi)姿峄鶊F(tuán)相對(duì)簡(jiǎn)單，”Schlee博士說。這一過程的第一步通常是分離三磷酸基團(tuán)最外面的磷酸基團(tuán)。這一步對(duì)于病毒完成對(duì)RNA的進(jìn)一步修飾，穿上分子隱身衣至關(guān)重要。然而，由于高度特化RIG-I介導(dǎo)的對(duì)二磷酸基團(tuán)的免疫識(shí)別，病毒極難生成任何形式的進(jìn)一步的分子偽裝。

因此，RIG-I從兩方面攻擊了病毒，顯著地限制了它的進(jìn)一步進(jìn)化。“不對(duì)呼腸弧病毒展開調(diào)查，我們發(fā)現(xiàn)不了這一通用的病毒檢測(cè)機(jī)制，”Hartmann教授說。由于呼腸弧病毒科的成員病毒RNA中也包含二磷酸基團(tuán)，健康機(jī)體可以檢測(cè)到這些病毒，在數(shù)日之內(nèi)控制住這些疾病。而營(yíng)養(yǎng)不良的兒童不能召集這些后備兵員，疾病可轉(zhuǎn)為致命。

免疫系統(tǒng)：維持健康的感官系統(tǒng)

研究人員看到了解譯病毒檢測(cè)的一個(gè)重要的應(yīng)用潛力：“我們當(dāng)前已開發(fā)了一些人工合成的病毒RNA拷貝，以便能夠以一種針對(duì)性的方式向我們的免疫系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)，”Hartmann說。