波恩大學(xué)的研究人員在九月七日的Nature Immunology雜志上發(fā)表文章，揭示了細(xì)胞檢測(cè)逆轉(zhuǎn)錄病毒的重要機(jī)制，以及艾滋病毒HIV-1的應(yīng)對(duì)之策。

先天免疫是免疫系統(tǒng)的第一道防線。這種防御體系依賴(lài)受體來(lái)檢測(cè)外源結(jié)構(gòu)，比如細(xì)菌的細(xì)胞壁成分或者病毒的遺傳學(xué)物質(zhì)。cGAS是細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)感應(yīng)器，它檢測(cè)到病毒DNA就會(huì)立刻發(fā)出警報(bào)，通過(guò)一系列級(jí)聯(lián)反應(yīng)激活免疫系統(tǒng)，使細(xì)胞武裝起來(lái)對(duì)抗病毒感染。

以雙鏈DNA為遺傳物質(zhì)的病毒很多，過(guò)去人們一直認(rèn)為cGAS只識(shí)別這些雙鏈DNA。令人驚訝的是，最近有研究表明cGAS也能被HIV-1激活。HIV-1和其他逆轉(zhuǎn)錄病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，雖然RNA與DNA很相近，但逆轉(zhuǎn)錄病毒的RNA往往是單鏈。這些RNA會(huì)在人類(lèi)細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄成DNA，但仍然是單鏈。那么cGAS是如何檢測(cè)單鏈DNA的呢？

發(fā)夾與鳥(niǎo)嘌呤

一些研究團(tuán)隊(duì)提出了這樣的解釋?zhuān)簡(jiǎn)捂?span lang="EN-US">DNA能夠形成“發(fā)夾”結(jié)構(gòu)，cGAS檢測(cè)的是這種短雙鏈片段。“我們發(fā)現(xiàn)HIV-1的這種發(fā)夾結(jié)構(gòu)太短了，cGAS實(shí)際上是檢測(cè)不到的，”文章的資深作者，波恩大學(xué)的Dr. Martin Schlee指出。

Schlee及其同事發(fā)現(xiàn)，cGAS不僅識(shí)別雙鏈片段，還檢測(cè)單鏈片段中的鳥(niǎo)嘌呤。而且鳥(niǎo)嘌呤會(huì)使細(xì)胞應(yīng)答顯著增強(qiáng)。“如果我們?nèi)コB(niǎo)嘌呤，細(xì)胞就無(wú)法對(duì)單鏈DNA做出反應(yīng)，”文章第一作者Anna-Maria Herzner說(shuō)。“但如果我們?cè)黾峪B(niǎo)嘌呤，細(xì)胞就會(huì)做出更強(qiáng)的應(yīng)答。”

HIV-1的應(yīng)對(duì)之策

有趣的是，感染階段的HIV-1 DNA特別缺少鳥(niǎo)嘌呤。“似乎病毒在免疫系統(tǒng)的選擇壓力下，清除了自己DNA中的鳥(niǎo)嘌呤，”Gunther Hartmann教授說(shuō)。“它們通過(guò)這樣的方式避免被細(xì)胞發(fā)現(xiàn)。”

研究人員指出，這種DNA檢測(cè)機(jī)制有著重要的臨床意義。有些感染了HIV-1的人能夠有效抑制病毒，這可能是因?yàn)椴《?span lang="EN-US">DNA中殘留的鳥(niǎo)嘌呤觸發(fā)了很強(qiáng)的免疫應(yīng)答，甚至能夠永久壓制病毒。