肿瘤抑制因子具有抗病毒活性
编辑：ddayh.cn
PTEN是一类被广泛研究的肿瘤抑制因子。它通过抑制PI3K以及AKT的信号，进而调控许多细胞活动以及抑制肿瘤的发生。然而，PTEN是否在抗微生物免疫反应中发挥作用目前仍不清楚。识别外界微生物病原体是天然免疫反应的第一步，这一过程是需要通过模式识别受体得以实现。例如，RLR家族蛋白能够特异性识别病毒的双链RNA或者单链RNA，细胞膜表面的TLR蛋白家族部分成员则能够识别被吞噬到胞内体中的单链DNA。这些受体一旦激活，能够快速引发I型干扰素以及促炎性细胞因子的释放。IRF3是调控IFN-b释放的关键转录因子，当病原体被检测到时，IRF3将被快速磷酸化并发生构象变化，进而发生二聚化与入核反应。之后它将协助一系列基因的表达，其中包括上述因子。因此，IRF3的活性应当受到严格的调控。目前已知IRF3能够被TBK1与IKKe磷酸化，但是IRF3的去磷酸化过程目前仍不清楚。为了研究这一问题，来自武汉大学生命科学学院，病毒学国家重点实验室副主任郭德银实验室进行了深入研究，结果发表在最新一期的《Nature Immunology》杂志上。首先，作者向HEK293细胞转染PTEN质粒，一段时间后进行仙台病毒（SeV）感染，随后进行RT-PCR检测下游基因的表达并进行ELISA检测。结果显示，PTEN的存在能够增强病毒感染情况下I型干扰素（IFN-b）的表达。另外，如果利用siRNA对内源性的PTEN进行敲低，则发现IFN-b的表达量会受到明显抑制。随后，作者利用野生型与PTEN缺失突变体小鼠胚胎成纤维细胞进行了相似刺激与检测，得到了相似的结果。除此之外，在其它病毒（如VSV,HSV-1）以及其它刺激因子（如LPS，Poly（dA：dT））刺激下，PTEN的缺失都会明显降低IFN-b的表达。同时，作者发现在PTEN缺失的情况下，病毒干扰后的复制能力得到了增强。以上实验结果表明PTEN能够介导病毒感染后I型干扰素的释放信号。之后，作者比较了野生型小鼠与PTEN突变体小鼠在体内水疱病毒感染情况下血清中细胞因子分泌情况。结果显示，PTEN的缺失突变极大地抑制了IFN-b与其它相关细胞因子的分泌水平，提高了病毒的复制能力，并且降低了小鼠受到感染后的存活率。接下来，作者通过一系列突变与生化实验证明了PTEN促进IFN-b分泌的能力依赖于其去磷酸化酶活性，然而该效应并不依赖于AKT信号通路。进一步，作者利用报告基因系统证明在病毒感染时，PTEN的存在能够提高IRF3上游启动子的活性，然而其并不能提高NF-kB上游启动子的活性。另外，作者通过向报告基因系统中系统地转入IRF3，IRF7，PTEN并进行SeV刺激，发现病毒刺激能够特异性激活IRF3相关的IFN-b 表达。之后，作者通过生化与免疫荧光手段证明：PTEN能够调控在病毒感染情况下IRF3的二聚化与入核反应。最后，作者发现PTEN能够将IRF3 97位的丝氨酸表面的磷酸基团去除（通过其去磷酸化酶活性），进而释放IRF3的活性。综上，作者证明了以往研究中的发现的肿瘤抑制因子PTEN在抗病毒免疫反应中也具有重要作用。