房長華 周福輝

（唐山市豐南區(qū)農(nóng)牧局胥各莊動(dòng)物防疫站，河北唐山 063300）

抗病毒免疫分子IFITMs的研究進(jìn)展

房長華 周福輝

（唐山市豐南區(qū)農(nóng)牧局胥各莊動(dòng)物防疫站，河北唐山 063300）

干擾素誘導(dǎo)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是細(xì)胞內(nèi)具有廣譜抗病毒作用的抑制因子。其屬于dispanin蛋白家族中的一個(gè)亞族并具有多種功能，其中其抗病毒功能是主要的研究熱點(diǎn)。由于IFITMs，尤其IFITM3，能抑制禽流感等病毒的早期復(fù)制因而近年來得到了廣泛的關(guān)注。目前研究發(fā)現(xiàn)，IFITMS主要通過核內(nèi)體途徑阻止病毒的入侵，從而影響病毒的復(fù)制。然而，其具體的抗病毒機(jī)制還未完全闡釋清楚。本文就近年來IFITMs蛋白抗病毒功能的研究進(jìn)展對(duì)其結(jié)構(gòu)特征、細(xì)胞亞定位及其抗病毒機(jī)制等方面作一一綜述。

干擾素誘導(dǎo)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白；抗病毒蛋白；核內(nèi)體途徑

1 IFITMs的分類

IFITMs屬于真核動(dòng)物和原核動(dòng)物dispanin蛋白家族中的一個(gè)亞族。根據(jù)IFITMs序列的相似性和預(yù)測(cè)的功能，IFITMs被分為三類。第一類包括人類和小鼠的IFITM1、IFITM2和IFITM3以及小鼠的IFITM6和IFITM7分子。前三種蛋白最初分別被命名為9-27、1-8D和1-8U，在小鼠上又名fra-gilis2、fragilis3和fragilis。

2 IFITMs的抗病毒功能

IFITMs作為一種廣譜抗病毒分子，對(duì)多種病毒具有抑制作用。最初研究認(rèn)為，IFITMs主要阻止具有囊膜蛋白的病毒的早期復(fù)制，例如SARS冠狀病毒和禽流感病毒。因?yàn)檫@些囊膜病毒需要通過核內(nèi)體途徑才能將病毒核酸釋放到胞質(zhì)并轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核中，接著進(jìn)行病毒核酸的復(fù)制和蛋白的合成，最終完成整個(gè)病毒的復(fù)制。而作為囊膜病毒的小鼠白血病病毒和仙臺(tái)病毒或許不需要進(jìn)入酸性細(xì)胞器，而是直接通過與細(xì)胞膜融合的方式進(jìn)入胞質(zhì)，因此不受IFITMs對(duì)其復(fù)制的影響。最近研究發(fā)現(xiàn)，IFITM3同樣也抑制一種無囊膜的呼腸弧病毒，說明IFITMs不僅可以限制囊膜病毒的復(fù)制，同樣可以抑制參與核內(nèi)體途徑的非囊膜病毒。

3 IFITMs的抗病毒機(jī)制

3.1 抑制病毒對(duì)宿主細(xì)胞的吸附

病毒吸附于細(xì)胞表面是病毒進(jìn)行子代增殖的先決條件。在研究豬IFITM3對(duì)口蹄疫病毒（FMDV）的抑制作用時(shí)，在冰上分別用FMDV感染能穩(wěn)定表達(dá)豬IFITM3或綠色熒光蛋白（對(duì)照）的BHK-21細(xì)胞，并放置于冰上1h，使病毒完成吸附于細(xì)胞表面但不進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的過程，然后用PBS洗脫下未吸附于細(xì)胞表面的病毒，最后用流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)吸附于細(xì)胞表面的病毒熒光量，發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定表達(dá)豬IFITM3的細(xì)胞表面病毒熒光量顯著低于對(duì)照組，說明豬IFITM3在一定程度上可以限制FMDV吸附細(xì)胞的能力。

3.2 改變核內(nèi)體內(nèi)部理化性質(zhì)

Anafu等用pHrodo標(biāo)簽（一種在pH＜5.0時(shí)熒光才能被激發(fā)并檢測(cè)到的熒光基團(tuán)）標(biāo)記人呼腸弧病毒，并用等量的帶有pHrodo標(biāo)簽的病毒感染細(xì)胞，在不同時(shí)間點(diǎn)用流式細(xì)胞儀檢測(cè)熒光量，發(fā)現(xiàn)在同一時(shí)間點(diǎn)，穩(wěn)定表達(dá)IFITM3的細(xì)胞熒光密度顯著低于對(duì)照組的熒光量。說明IFITM3可減緩病毒進(jìn)入核內(nèi)體的速率。同時(shí)，通過免疫印跡檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，呼腸弧病毒感染細(xì)胞一段時(shí)間后，IFITM3可以通過降低核內(nèi)體蛋白酶活性減慢蛋白酶對(duì)病毒核衣殼的分解速度來阻止病毒的入侵。猜想IFITM3可能改變核內(nèi)體內(nèi)部理化性質(zhì)影響病毒的脫殼過程，使病毒在尚未完成膜融合進(jìn)而核酸釋放入胞質(zhì)前，先被溶酶體降解，從而達(dá)到抑制病毒入侵的過程。

3.3 阻止細(xì)胞膜半融合

病毒感染細(xì)胞后，一方面在細(xì)胞內(nèi)大量增殖子代病毒；另一方面通過膜融合方式感染臨近正常細(xì)胞，達(dá)到擴(kuò)散病毒的目的。Li等在研究IFITMs的抑制病毒作用時(shí)發(fā)現(xiàn)，IFITMs能有效抑制合胞體的形成，并發(fā)現(xiàn)這種抑制作用發(fā)生于細(xì)胞膜半融合過程而非完全融合過程中。在半融合狀態(tài)添加氯丙嗪（一種能促進(jìn)半融合向完全融合轉(zhuǎn)化的化學(xué)物質(zhì)），病毒感染受到IFITMs的抑制；而在半融合前添加油酸（一種能促進(jìn)半融合的脂質(zhì)），則促進(jìn)了病毒感染細(xì)胞。通過進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，IFITMs是通過破壞磷脂雙分子排序、減緩膜的流動(dòng)性來實(shí)現(xiàn)抑制細(xì)胞膜半融合進(jìn)而控制病毒感染的。IFITMs雖然可以抑制細(xì)胞間的半融合，但并不能抑制病毒囊膜與核內(nèi)體之間發(fā)生半融合。

3.4 擾亂細(xì)胞內(nèi)膽固醇的平衡

脂質(zhì)筏在多種病毒的入侵、組裝、出芽過程中發(fā)揮著重要作用。而膽固醇又是脂質(zhì)筏膜的重要組成部分，因此細(xì)胞內(nèi)膽固醇的平衡對(duì)病毒的復(fù)制至關(guān)重要。在細(xì)胞內(nèi)，膽固醇的平衡受囊泡膜相關(guān)蛋白和氧留酮結(jié)合蛋白形成的復(fù)合體的調(diào)節(jié)。通過高量表達(dá)VAPA和基因敲除技術(shù)發(fā)現(xiàn)，IFITM3可以與VAPA相互作用而阻止了VAPA和OSBP復(fù)合體的形成，進(jìn)而使含有病毒粒子的囊泡和核內(nèi)體膜上集聚過量的膽固醇，最后阻止膜融合過程而達(dá)到抑制病毒入侵的目的。然而，有人持有與此不同的觀點(diǎn)，他們用另兩種能使膽固醇大量堆積于核內(nèi)體膜的方法研究了核內(nèi)體膜膽固醇的大量聚集與病毒膜融合的關(guān)系，并指出核內(nèi)體膜上過量堆積的膽固醇并不是阻止病毒與核內(nèi)體膜融合的直接因素。

4 展望

在研制抗病毒藥物的過程中，研究者更多的是關(guān)注病毒本身的理化性質(zhì)與致病機(jī)理，而對(duì)宿主細(xì)胞和機(jī)體的免疫防御機(jī)制研究還不夠深入。由于病毒的變異性和廣泛的抗藥性，使得傳統(tǒng)藥物不能發(fā)揮很好的抗病毒效果。IFITMs作為一種廣譜抗病毒分子，或許可以為新型、高效抗病毒藥物的研制提供新的契機(jī)。

[1]何濤君，陸學(xué)東.細(xì)胞因子在抗病毒免疫中作用的研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志，2014，29（1）：28-31.