李維娜 韓梅芳 寧 琴
機(jī)體的天然免疫是病原體相關(guān)分子模式(Pathogen-associated molecular patterns,PAMP) 識(shí)別入侵的病原微生物(如病毒)并釋放細(xì)胞因子(如Ⅰ型干擾素),從而誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生抗病毒免疫反應(yīng)。腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子相關(guān) NF-κB激活子(TANK)結(jié)合激酶 1(TBK1)[1-3]是天然免疫中重要的激酶,從NF-κB活性調(diào)節(jié)機(jī)制中鑒定出來(lái),在抗病毒dsRNA反應(yīng)中于包含Toll/IL-1R同源結(jié)構(gòu)域(TIR)接頭誘導(dǎo)干擾素-(TRIF)和病毒誘導(dǎo)信號(hào)接頭(VISA)的下游被激活。TBK1能在體外磷酸化干擾素調(diào)節(jié)因子(IRF)-3和IRF-7[4-6],與后者形成同型二聚體或異性二聚體,移位至細(xì)胞核內(nèi)誘導(dǎo)I型干擾素和干擾素誘導(dǎo)基因的表達(dá)。研究證實(shí),TBK1是 Toll樣受體 3(TLR3) 和 RIG-I樣解螺旋酶(RLH)信號(hào)途徑產(chǎn)生干擾素必不可少的因素[6-9]。盡管宿主抗病毒反應(yīng)是激發(fā)固有免疫反應(yīng)和增強(qiáng)適當(dāng)抗病毒免疫所必需的,但其過(guò)度活化會(huì)對(duì)正常的細(xì)胞產(chǎn)生不利影響。TBK1s是TBK1的一種剪接體,與TBK1相比缺乏外顯子3~6,不含激酶區(qū)域,但仍具有結(jié)合IRF-3的能力。當(dāng)感染Sendai病毒時(shí),人和小鼠細(xì)胞中TBK1s均有誘導(dǎo)表達(dá),并發(fā)現(xiàn)其能干擾RIG-I和VISA之間的相互作用,而其過(guò)表達(dá)能抑制IRF3核移位,進(jìn)而負(fù)性調(diào)節(jié)病毒激發(fā)的干擾素信號(hào)途徑[10]。本實(shí)驗(yàn)研究了TBK1s在丙型肝炎患者PBMC中的表達(dá)情況。
一、一般資料 自2008年6月至2008年7月在我科門(mén)診就診的慢性丙型肝炎患者20例,其中未經(jīng)干擾素/利巴韋林治療患者11例,平均年齡42歲,患者血清抗丙型肝炎病毒抗體陽(yáng)性,平均HCV RNA載量為5.31IU/ml,血清ALT值為58.5IU/L;經(jīng)干擾素/利巴韋林治療慢性丙型肝炎患者9例,平均年齡37歲,抗丙型肝炎病毒抗體陽(yáng)性,HCV RNA陰性,血清ALT均在正常范圍。另選擇健康人9例,平均年齡25歲。
二、RNA提取與cDNA逆轉(zhuǎn)錄擴(kuò)增 取肝素抗凝靜脈血10ml,采用淋巴細(xì)胞分離液分離PBMC。加入Trizol 1ml重懸、裂解細(xì)胞,提取RNA,分光光度計(jì)定量,電泳。取 RNA1μg,加入 1μlOligo(dT),雙蒸水補(bǔ)足12μl,70℃水浴 10min,冰上冷卻,4μl逆轉(zhuǎn)錄緩沖液,1μl10mmol/L dNTPs,2μlRNA 酶抑制劑,上述反應(yīng)體系 37℃水浴 5min,加入 1μl逆轉(zhuǎn)錄酶,42℃水浴60min,70℃10min滅活酶,-20保存。
三、Real-time PCR 檢測(cè) TBK1、TBK1s、IFN-β和GAPDH基因選自人類(lèi)基因庫(kù)NCBI,采用primer 5.0軟件設(shè)計(jì)特異性引物,引物(武漢博亞生物科技有限公司合成)序列如下:Tbk1上游:5’-GTGGTGGGTGGAATGAATCAT-3’;下游:5’-ATCACGGTGCACTATACCATTCTC-3’;TBK1s:上游:5’-TTCGTGGAAGACATAAGGTATAAAATAATTA-3’;下游:5’-TGCACCAGAAGGCTTTCCTG-3’;IFN-β:上游:5’-AGTGTCAGAAGCTCCTGTGGC-3’;下游:5’-TGAGGCAGTATTCAAGCCTCC-3’;GAPDH:上游:5’-TGGGCTACACTGAGCACCAG-3’;下游:5’GGGTGTCGCTGTTGAAGTCA-3’。Real-time PCR 反應(yīng)體系為20μl,反應(yīng)順序如下:95℃變性60s,而后以95℃5s、56℃ 10s,72℃ 23s,循環(huán) 40 次。最后 60℃延伸10min,再降溫至40℃維持60s。
四、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS軟件,進(jìn)行t檢驗(yàn)。
一、RNA完整性分析 獲得的RNA和mRNA質(zhì)量較高,經(jīng)凝膠電泳,總RNA的28S和18S條帶清晰,其A260/A280值大于1.8。擴(kuò)增每個(gè)cDNA樣品中的GAPDH,經(jīng)4%瓊脂糖凝膠電泳后,成像系統(tǒng)下觀察可見(jiàn)60bp的清晰條帶,各組樣本逆轉(zhuǎn)錄的cDNA符合要求。
二、實(shí)時(shí)定量PCR結(jié)果 在未經(jīng)干擾素/利巴韋林治療的慢性丙型肝炎患者PBMC中,TBK1s mRNA水平明顯高于健康對(duì)照組(P<0.05,圖1)。經(jīng)過(guò)干擾素/利巴韋林治療的HCV RNA陰性患者PBMCTbk1s mRNA 水平明顯下調(diào)(P<0.05,圖 2),而 HCV 陽(yáng)性或陰性患者PBMC TBK1和IFN-β的表達(dá)無(wú)明顯差異(圖3)。
圖1 慢性丙型肝炎患者和健康人PBMC TBK1s
圖2 慢性丙型肝炎患者與健康對(duì)照PBMC TBK1
圖3 慢性丙型肝炎患者與健康對(duì)照PBMC IFN-βm-
I型IFN能在多重水平對(duì)免疫反應(yīng)產(chǎn)生負(fù)性調(diào)節(jié)。例如,RNA解旋酶蛋白LGP2能夠被病毒誘導(dǎo)產(chǎn)生并發(fā)揮負(fù)性調(diào)節(jié)作用。RNF125是一種E3泛素連接酶,能通過(guò)調(diào)節(jié)RIG-I降解來(lái)負(fù)性調(diào)節(jié)RIG-I誘導(dǎo)的抗病毒信號(hào)[11],而I型IFN的產(chǎn)生可以通過(guò)TBK1前mRNA選擇性的剪接進(jìn)行負(fù)性調(diào)節(jié)[10]。
選擇性剪接也叫可變剪接,是指從一個(gè)mRNA前體中通過(guò)不同的剪接方式產(chǎn)生不同的mRNA剪接異構(gòu)體的過(guò)程,而最終的蛋白產(chǎn)物會(huì)表現(xiàn)出不同或者是相互拮抗的功能和結(jié)構(gòu)特性,或是在相同的細(xì)胞中由于表達(dá)水平的不同而導(dǎo)致不同的表型。事實(shí)上,選擇性剪接作為一些基因的接頭和轉(zhuǎn)錄因子參與抗病毒反應(yīng)[12~16]。例如,曾有人報(bào)道IRF-5選擇性剪接異構(gòu)體被至少兩個(gè)替換啟動(dòng)子分別調(diào)節(jié),而IRF-3和IRF-3a轉(zhuǎn)錄本的剪接可能是通過(guò)一種組織特異性模式來(lái)調(diào)節(jié)[12,13]。
我們的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)Tbk1s在慢性丙型肝炎患者PBMC中的表達(dá)顯著高于健康對(duì)照人群,而在經(jīng)過(guò)干擾素/利巴韋林治療血清HCVRNA轉(zhuǎn)陰的患者PBMC中,其表達(dá)水平下調(diào)。Tbk1水平在HCV感染時(shí)并未發(fā)生變化,而TBK1s的變化誘導(dǎo)I型IFN的生成,提示TBK1s的表達(dá)與丙型肝炎病毒感染相關(guān),并可能在HCV感染的調(diào)控機(jī)制中發(fā)揮重要作用,這對(duì)抗病毒治療有潛在的臨床意義。
[1]TOJIMA Y,F(xiàn)UJIMOTO A,DELHASE M,et al.NAK is an IkappaB kinase-activating kinase[J].Nature,2000,404(6779):778-782.
[2]POMERANTZ JL,BALTIMORE D.NF-kappaB activation by a signaling complex containing TRAF2,TANK and TBK1,a novel IKK-related kinase[J].EMBO J,1999,18(23):6694-6704.
[3]BONNARD M,MIRTSOS C,SUZUKI S,et al.Deficiency of T2K leads to apoptotic liver degeneration and impaired NF-kappaB-dependent gene transcription[J].EMBO J,2000,19(18):4976-4985.
[4]FITZGERALD KA,MCWHIRTER SM,F(xiàn)AIA KL,et al.IKKepsilon and TBK1 are essential components of the IRF3 signaling pathway[J].Nat Immunol,2003,4(5):491-496.
[5]SHARMA S,TENOEVER BR,GRANDVAUX N,et al.Triggering the interferon antiviral response through an IKK-related pathway[J].Science,2003,300(5622):1148-1151.
[6]HEMMI H,TAKEUCHI O,SATO S,et al.The roles of two IkappaB kinase-related kinases in lipopolysaccharide and double stranded RNA signaling and viral infection[J].J Exp Med,2004,199(12):1641-1650.
[7]MCWHIRTER SM,F(xiàn)ITZGERALD KA,ROSAINS J,et al.IFN-regulatory factor 3-dependent gene expression is defective in Tbk1-deficient mouse embryonic fibroblasts[J].Proc Natl Acad Sci U S A,2004,101(1):233-238.
[8]PERRY AK,CHOW EK,GOODNOUGH JB,et al.Differential requirement for TANK-binding kinase-1 in type I interferon responses to toll-like receptor activation and viral infection[J].J Exp Med,2004,199(12):1651-1658.
[9]MATSUI K,KUMAGAI Y,KATO H,et al.Cutting edge:Role of TANK-binding kinase 1 and inducible IkappaB kinase in IFN responses against viruses in innate immune cells[J].J Immunol,2006,177(9):5785-5789.
[10]DENG W,SHI M,HAN M,et al.Negative regulation of virustriggered IFN-beta signaling pathway by alternative splicing of TBK1[J].J Biol Chem,2008,283(51):35590-35597.
[11]ARIMOTO K,TAKAHASHI H,HISHIKI T,et al.Negative regulation of the RIG-I signaling by the ubiquitin ligase RNF125[J].Proc Natl Acad Sci U S A,2007,104(18):7500-7505.
[12]KARPOVA AY,HOWLEY PM,RONCO LV.Dual utilization of an acceptor/donor splice site governs the alternative splicing of the IRF-3 gene[J].Genes Dev,2000,14(22):2813-2818.
[13]MANCL ME,HU G,SANGSTER-GUITY N,et al.Two discrete promoters regulate the alternatively spliced human interferon regulatory factor-5 isoforms.Multiple isoforms with distinct cell type-specific expression,localization,regulation,and function[J].J Biol Chem,2005,280(22):21078-21090.
[14]MARTIN HJ,LEE JM,WALLS D,et al.Manipulation of the toll-like receptor 7 signaling pathway by Epstein-Barr virus[J].J Virol,2007,81(18):9748-9758.
[15]LEE EJ,JO M,PARK J,et al.Alternative splicing variants of IRF-1 lacking exons 7,8,and 9 in cervical cancer[J].Biochem Biophys Res Commun,2006,347(4):882-888.
[16]KARPOVA AY,RONCO LV,HOWLEY PM.Functional characterization of interferon regulatory factor 3a (IRF-3a),an alternative splice isoform of IRF-3[J].Mol Cell Biol,2001,21(13):4169-4176.