抗病毒大將是你?RNAi 調控蛋白 Argonautes 4 抗感染!

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因著武漢肺炎疫情,人心惶惶,如何提升自身免疫力來對抗病毒感染也成為許多人重視的議題。科學家也極力地研究人體免疫系統的運作方式,以便開發出對抗病毒的治療方法,而不僅是針對特定病毒的疫苗或藥物。

2 月 11 日,麻省總醫院(Massachusetts General Hospital, MGH)研究團隊發現哺乳類動物的 RNA 干擾(RNAi)調控蛋白 Argonautes 4 (AGO4)能保護細胞免受病毒感染。反之,AGO4 缺陷的個體對病毒感染呈現“高度易感染性”。該研究刊登於《Cell Reports》期刊。

在該研究中,AGO4 在巨噬細胞、樹突細胞和小鼠胚胎纖維母細胞中獨特地抑制流感病毒、水泡性口炎病毒(vesicular stomatitis virus, VSV)和腦心肌炎 RNA 病毒(RNA virus encephalomyocarditis, EMCV)。另外,缺乏 AGO4 會抑制干擾素(interferon, IFN)的產生。

有趣的是,在活化 IFN 訊息傳遞路徑被阻斷後,抗病毒活性仍可以維持。對此,該研究團隊推測 AGO4 能透過另一路徑來抑制病毒。隨後,他們檢測 A 型流感病毒感染巨噬細胞所衍生的小型干擾 RNA(virus-derived short interfering RNAs, vsiRNA)的含量,它是抗病毒 RNAi 的分子標記。結果顯示,在感染 A 型流感或缺乏 IFN 和 RNAi 抑制因子非結構蛋白 1(nonstructural protein 1, NS1)的流感巨噬細胞中,如果沒有 AGO4,vsiRNA 含量會減少。

哺乳類動物的 AGO 有 AGO1、AGO2、AGO3、AGO4 等四種類型。AGO 會分別與 microRNA(miRNA) 或 siRNA 結合形成核醣核酸沉默複合體(RNA-induced silencing complex, RISC) 來抑制 mRNA 的轉譯作用或促使其降解。過去研究指出,AGO2 對於哺乳動物的發育、生存和對抗病毒感染扮演相當重要的角色。另外,RNAi 是植物和無脊椎動物的主要抗病毒防禦策略。然而,在本篇研究證實,在病毒感染哺乳細胞時,AGO4 除了誘導 IFN 表現,還能活化 vsiRNA 來對抗病毒。對此,該研究團隊將進一步研究該模式是否存在於任何病毒類型,以及如何增強 AGO4 來增強對病毒感染的保護。

延伸閱讀:T 細胞在抗病毒感染和過敏的角色? 單細胞 RNA 定序告訴您

參考資料:
1. Cell Reports, 2020; 30 (6): 1690 DOI: 10.1016/j.celrep.2020.01.021
2. https://www.massgeneral.org/news/press-release/Mass-general-hospital-researchers-identify-new-universal-target-for-antiviral-treatment

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