经验分享:非编码RNA与先天免疫信号调控( 四 )


3.2lncRNA对先天免疫的调节
3.2.1lncRNA对IRF的调节
lncRNA可以通过海绵作用吸附miRNA , 从而发挥调节作用 , 干扰宿主的免疫信号通路 , 也可以直接与先天免疫通路的成分结合 , 调节先天免疫反应 。 研究发现 , NOD1抗菌和抗病毒相关lncRNANARL可竞争性结合miR-217-5p , 抑制其表达和活性 , 发挥免疫增强作用[29] , 同样 , ncRNAMaIL1与TBK1激酶泛素化适配器OPTN结合并稳定OPTN , 促进TLR-TBK1依赖的IRF3磷酸化 , 发挥免疫增强作用(图2) 。 ncLrrc55-AS与磷酸酯酶甲基酯酶1(pectinmethylesterase1,PME-1)结合 , 促进PME-1介导的蛋白磷酸酶PP2A(IRF3信号的抑制剂)去甲基化和失活 , 增强IRF3磷酸化和信号传导(图2) 。 相反 , lnc-MxA直接与IFN-β启动子结合 , 干扰IRF3、NF-κB亚单位p65与IFN-β的结合 , 抑制IFN-β的转录 , 从而发挥免疫抑制作用(图2) 。 由此可见 , 不同的lncRNA可通过不同的机制调节IRF , 从而发挥免疫抑制或免疫增强作用 。
3.2.2lncRNA对RIG-Ⅰ的调节
lncRNA可通过调节RIG-Ⅰ介导的信号通路在肿瘤免疫、病毒感染等疾病中发挥免疫抑制或者免疫增强作用 。 RNA病毒感染鼠巨噬细胞后期 , lnc-Lsm3b与病毒RNA竞争性结合RIG-Ⅰ的CTD , 限制其蛋白构象变化 , 使RIG-Ⅰ处于非活性状态 , 从而抑制IFNI的产生 。 然而由于lncRNA表达的物种特异性 , 在人类基因组并未找到lnc-Lsm3b同源基因 。 在人类lncRNA中 , lncATV在病毒感染后表达上调 , 对RIG-Ⅰ介导的抗病毒先天免疫发挥负向调控作用 。 汉坦病毒感染后 , lncRNANEAT1的转录增加 , NEAT1通过将富含脯氨酸和谷氨酰胺的剪切因子SFPQ重新定位到细胞核中的亚结构小体paraspeckles , 消除SFPQ对RIG-Ⅰ、DDX60分子的转录抑制效应 , 从而促进IFN-β介导的先天免疫 。 所以 , lncRNA对RIG-Ⅰ的调节可能存在物种特异性 , 在不同的物种中可能存在不同的机制 。
3.2.3lncRNA对MAVS的调节
lncRNA可作为miRNA的内源竞争RNA(ceRNA)或者通过干扰线粒体稳态 , 抑制MAVS的活化 , 调节先天免疫 。 MAVS抗病毒相关lncRNA(MARL)作为miR-122的内源竞争RNA , 直接与miR-122结合 , 抑制其活性及表达水平 , 以促进MAVS蛋白表达 , 从而抑制病毒的复制并促进抗病毒反应 。 然而lncRNA调节MAVS的研究相对较少 , 是否存在其他lncRNA通过干扰miRNA和MAVS的结合来调控先天免疫反应 , 以及是否存在通过调节MAVS从而抑制先天免疫的lncRNA , 有待进一步研究 。
3.2.4lncRNA对cGAS/STING信号通路的调节
cGAS/STING信号通路刺激Ⅰ型干扰素和炎症细胞因子的表达 , 在DNA诱导的先天免疫中发挥重要作用 。 研究表明 , HDP-RNP复合物可调控DNA刺激的先天免疫反应中cGAMP的合成 , 从而影响cGAMP介导的IFN-βmRNA水平 , 而lncRNANEAT1是HDP-RNP组装所必需的 , 因此NEAT1可间接调节cGAS通路 。 lncRNAMALAT1基因敲除抑制高氧诱导的肺上皮细胞中STING的表达及其转录启动子活性 , 机制研究发现 , MALAT1沉默后 , cAMP反应元件结合蛋白(cAMPresponseelement-bindingprotein,CREB)的mRNA表达水平和结合STING启动子的能力下降 , 从而抑制STING的转录 , 因此MALAT1通过MALAT1-CREB信号通路促进STING的转录 。 circRNA属于lncRNA , XIA等[65]发现了一种circRNAcia-cGAS , 在稳态条件下结合到cGAS , 阻断其合成酶活性 , 抑制cGAS介导的造血干细胞中Ⅰ型IFN的产生 , 从而维持机体的稳态 。 以上研究表明 , lncRNA在cGAS/STING信号通路中可通过不同的机制发挥正向及负向调节作用 , lncRNA对cGAS/STING信号通路的调节是一个复杂的过程 。
4.总结及展望
先天免疫反应在宿主防御功能及启动适应性免疫中发挥重要作用 , 免疫稳态的维持依赖于精确的调控机制[8] , 越来越多的研究表明ncRNA参与先天免疫反应的调节 。 病毒感染过程中 , 诱导宿主基因表达的改变 , 包括ncRNA的改变 。 自身免疫性疾病患者体内 , 某些ncRNA表达水平的变化也与疾病的发展相关 。 其中 , miRNA和lncRNA在先天免疫中的调节作用已经有广泛的研究 。 一般情况下 , miRNA与mRNA的3′UTR直接结合 , 调节先天免疫通路中相关蛋白的表达 , 而lncRNA通常作为内源竞争RNA , 阻止miRNA和mRNA的结合 , 发挥调控先天免疫的作用 。 然而 , 也有部分lncRNA可以直接与先天免疫通路的成分结合或者通过调节线粒体发挥调节先天免疫的作用 , 而且 , lncRNA的表达存在物种特异性 , 一些保守的lncRNA在加工、定位和功能上也不保守 , 使得lncRNA的研究更加复杂 。