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干货: 干扰素及其受体

发布日期: 2024-05-27
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1.简介

干扰素(Interferon,IFN)是一组由单核细胞和巨噬细胞产生的结构相似,功能相近的细胞因子,具有抗病毒、抑制细胞增殖、调节免疫及抗肿瘤作用。其位于不同的细胞表面,并不直接杀伤或抑制病毒,而是通过诱导细胞表面受体(即干扰素受体)产生抗病毒蛋白来干扰病毒复制。IFN受体存在于单核细胞、巨噬细胞、T淋巴细胞、神经胶质细胞和神经元中,结构复杂,由多种不同的跨膜多肽和大量蛋白质酪氨酸激酶组成。

2.分类及介绍

IFN根据其结合的不同受体分为三种类型(I型、II型和III型):

 


a

Ⅰ型IFN


 


Ⅰ型IFN是最大的IFN家族,包括IFN-α、IFN-β、IFN-ε、IFN-κ和IFN-ω。它们由多种免疫细胞分泌,其中,IFN-α主要由单核-巨噬细胞分泌,IFN-β则由成纤维细胞分泌。Ⅰ型IFN结合特定细胞表面受体IFN-α(IFNAR1)/β(IFNAR2),此受体称为Ⅰ型IFN受体。Ⅰ型IFN受体基因定位于第21号染色体上,至少含有两个不同的亚单位,α亚单位只有一种形式,而β亚单位有可溶和跨膜两种形式,根据相同基因选择性剪接产生三种类型:IFNAR2a(βs短型体)、IFNAR2b(β可溶体)和IFNAR2c(βL长型体)。

 

b

Ⅱ型IFN

 

Ⅱ型IFN只包含IFN-γ,由活化T细胞及NK细胞分泌。其受体为IFNGR,分为配体吸附链IFNGR1和附属链IFNGR2,IFNGR1与配体结合具有高特异性,但只有与IFNGR2共同存在时,IFNγ才能诱导与其相关的信号传导和活性。

 

c

Ⅲ型IFN


 


Ⅲ型IFN包括IFNλ-1(IL29)、IFNλ-2(IL28A)、IFNλ3(IL-28B)和IFNλ4。它由抗原呈递细胞和上皮细胞产生,功能性受体是IFNLR1和IL10R2,其中IFGLR1为特异性受体,不同的IFN-λs 与 IFNLR1的结合亲和力相差很大,IL10R2为共受体。Ⅲ型干扰素表现出与Ⅰ型干扰素相似的功能,都直接受病毒攻击而表达。


 


3.调节机制

病毒感染机体后,宿主细胞内的识别受体(Pattern recognition receptors, PRRs),通过识别病毒的dsDNA或RNA引起IFN的表达和分泌。IFN再结合至相同或相邻细胞IFN受体上而启动JAK-STAT信号通路,并进而诱导细胞产生一系列ISG来抑制病毒的复制。Ⅰ型干扰素和Ⅲ型干扰素通过激活TYK2和JAK1,导致STAT1-2异二聚体和ISGF3复合物的形成,而II型干扰素信号则通过激活JAK1和JAK2诱导STAT1同二聚体的形成。复合体进入到细胞核内,直接结合到IFN敏感基因的上游调控区(ISREs/GAS),进而调控特定基因的表达。


 


图片

 

4.临床应用

01.IFN-α已被用于治疗毛细胞白血病。

02.IFN-β是第一个被批准并且仍然是广泛用于治疗多发性硬化症(Multiple sclerosis, MS)的药物,在典型的急性病毒感染中,IFN-β上调抗炎细胞因子,下调促炎细胞因子。

03.肿瘤免疫编辑的阶段分为肿瘤消除期、肿瘤休眠期和肿瘤逃逸期。IFN-γ参与每一个阶段和促炎症,IFN-γ有助于诱导肿瘤细胞凋亡或复发进展。

 

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参考文献

[1] 姚志鸿,张志芳,胡苏洁,等. 结核分枝杆菌诱导宿主Ⅰ型干扰素应答及其免疫调控功能研究进展[J]. 生物学杂志,2022,39(4):94-97. DOI:10.3969/j.issn.2095-1736.2022.04.094.

[2] 王文芳. SARS-CoV-2 M蛋白通过泛素化诱导TBK1降解抑制Ⅰ型干扰素的产生机制研究[D]. 吉林:吉林大学,2022.

[3] 丁亚,姚静,彭小青,等. Ⅲ型干扰素在抗人类免疫缺陷病毒感染中的作用[J]. 实用医学杂志,2021,37(23):2963-2966. DOI:10.3969/j.issn.1006-5725.2021.23.001.



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