科学家揭示果蝇识别病毒感染重要机制

仙仙

广州医科大学广州霍夫曼免疫研究所Jean Luc Imler/蔡华团队与丹麦奥胡斯大学教授Rune Hartmann合作，在果蝇抗病毒研究领域取得重要突破，揭示了果蝇识别病毒感染的重要机制。相关研究近日在线发表于《自然》。


目前，感染昆虫的病毒种类纷繁多样，然而昆虫中是否存在一类模式识别受体，识别病毒感染，进而诱发诱导性广谱抗病毒机制，尚不清楚。


3年前，Jean Luc Imler等发现果蝇中存在与人类保守的STING分子介导的诱导性抗病毒信号通路；去年，蔡华等进一步发现人为注射环状二核苷酸2'3'-cGAMP到果蝇，可以诱发广谱的STING依赖的抗病毒作用，改变了以往认为RNA干扰是昆虫中唯一广谱抗病毒机制的认识。


“两项研究提示果蝇中可能存在一个类似人（哺乳动物）的cGAS受体分子，可以直接识别病毒感染，然后产生类似2'3'-cGAMP的第二信使，从而激活STING依赖的抗病毒信号通路。”蔡华说。


为了寻找STING上游识别病毒感染的关键受体，研究人员利用果蝇遗传学筛选以及生物化学、免疫学等手段，鉴定发现果蝇中存在两个与cGAS类似的分子，命名为cGLR1和cGLR2。相关实验表明过表达cGLR1或cGLR2的果蝇更能抵抗病毒感染。cGLR1和cGLR2双敲除的果蝇在RNA病毒DCV和DNA病毒KV感染的情况下，相比野生型果蝇死亡更快。


此外，《自然》同时刊登了美国哈佛医学院教授Philip J.Kranzusch与Jean Luc Imler/蔡华团队合作的另一项研究结果。该研究利用生物化学筛选的方式鉴定出果蝇中存在人cGAS类似受体cGLR1。


果蝇中的cGLR1识别病毒RNA，并产生3'2'-cGAMP。这些特性不同于人类的cGAS——识别病毒DNA后产生的是2'3'-cGAMP。


“两篇文章完整揭示了果蝇中cGLR1/2-cGAMP-STING信号通路如何识别和调节病毒感染的机制，解决了长期以来科学家们对于昆虫如何识别病毒感染进而诱发诱导性广谱抗病毒机制这一问题的困惑。”蔡华表示，果蝇与人类在进化上相差五亿年，比较果蝇与人类的cGAS-STING抗病毒通路将使人们有机会了解抗病毒免疫如何发生演化。（记者朱汉斌）