能使病毒“隐身”的基因：超过阈值才会被免疫系统发现

北京时间12月5日消息，免疫系统能有效保护我们免受周围环境中病原体的侵袭，但是，所有系统都会有美中不足的地方。

在发表于11月29日《PLOS生物学》（PLOS Biology）的一项新研究中，研究者描述了一个能使病毒免于被免疫系统探测到的基因，而该基因原本具有保护身体免受自体免疫性疾病（人体内的异常免疫反应攻击正常细胞）伤害的功能。至于最终的结果如何，取决于有多少病毒试图进入人体。

这个基因被称为ADAR1，可以保护身体免受大量病毒的侵害，但研究人员发现，如果病毒的数量很少，那ADAR1基因就会“邀请”它们进入体内。

ADAR1基因及其编码的蛋白质能够发现并解开双链的RNA，使其变成单链的形式，从而保护身体免受自体免疫性疾病的攻击。RNA可以以单链和双链的形式存在，在人体内起着多种作用。

研究作者、美国明尼苏达州梅奥医院的生物化学和分子生物学教授罗伯托·卡塔内奥（Roberto Cattaneo）表示，目前还不清楚为什么双链RNA能在一开始就激活免疫系统，或许这可以追溯到地球早期生命的起源。

一种理论认为，原始的细胞仅将RNA作为遗传物质。然而，最终细胞选择了DNA，而绝大多数病毒开始编码RNA中的遗传信息。并不是所有病毒都使将遗传信息储存在RNA中，有些采用的是DNA。卡塔内奥说：“因此，细胞开始建立起一种先天的免疫系统，通过将双链RNA识别为入侵者的方式来保护自己。”

当ADAR1基因出现缺陷时，它就不能将身体产生的某些双链RNA转变为单链RNA。这些双链RNA就会激起免疫系统的反应，导致影响婴儿的自身免疫紊乱，即Aicardi-Goutiéres综合征。根据美国国家卫生研究院（NIH）的介绍，这种严重的紊乱会导致大脑、免疫系统和皮肤出现问题。然而，卡塔内奥指出，“患有这种蛋白质缺陷的患者实际上能很好地对抗病毒”。

在实验室中，研究团队使用了强大的基因编辑工具CRISPR-CAS9将人类细胞中的ADAR1基因剔除，同时以其他基因完整的细胞作为对照。接下来，他们用不同数量的麻疹病毒感染这些细胞。麻疹病毒将遗传信息储存在RNA中，尽管它们通常产生的是单链RNA，但偶尔也会出错，产生一些双链的拷贝。研究团队还用携带较多双链RNA的变异麻疹病毒对两种细胞进行感染，观察它们的反应。

他们发现，在剔除掉ADAR1基因的细胞里，即使很少量的双链病毒RNA都能激活免疫系统。正如预期的那样，ADAR1基因功能正常的细胞对双链RNA进行了编辑。研究人员发现，在这些细胞中，激活免疫系统警报的阈值大约是1000个双链病毒RNA片段。只有超过这一阈值，免疫系统才会注意到病毒。

麻疹病毒并不是唯一能够劫持免疫系统的病毒。卡塔内奥表示，他希望接下来能确定其他病毒激活免疫系统的阈值，比如黄热病病毒和基孔肯雅病毒，二者都是通过蚊子传播的。修改阈值或许帮助研究者获得新的抗病毒治疗方案。

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