每当我们提及病毒感染之际, 双链RNA（dsRNA）常常是一个既有神秘感又具关键性的分子, 它并非如单链RNA那般随性, 而是展现出一种稳定的双螺旋结构, 对于宿主细胞来讲, dsRNA的现身通常被视作“入侵警报”, 鉴于绝大多数真核生物的基因组里并不含有这种结构, 所以, 识别并回应dsRNA, 就成为了生物体抵御病毒复制的首道防线, 理解这一机制, 不但关乎基础生物学, 更和疫苗研发以及抗病毒药物设计紧密相连。
为什么病毒会产生dsRNA结构
在病毒进行复制的进程当中, 不可避免地会产生dsRNA片段, 不管是正链RNA病毒, 还是负链RNA病毒, 在其生命周期里都存在一个阶段, 就是合成互补链, 在这一过程中, 新合成的链很可能与模板链暂时配对，从而形成短暂的双链结构, 另外, 一些病毒的基因组本身便是双链RNA, 像呼肠孤病毒科成员, 这些dsRNA分子一旦释放到细胞质当中, 就会被免疫系统敏锐地捕捉到。
构成这种结构的稳定性致使其变成理想的信号分子, 和单链RNA作比较, dsRNA更是能够轻易被特定的受体蛋白所识别, 举例来说, RIG-I样受体, 也就是RLRs, 以及Toll样受体。后者即TLRs家族能够特异性结合dsRNA, 借此启动下游的信号传导通路, 这样一种精致准确的识别机制保证了细胞能够在不损害自身健康组织的情形之下精准确切地打击外来的入侵者。
dsRNA如何触发人体抗病毒反应
一旦dsRNA被识别, 细胞内便迅速启动信号级联反应。最核心的效应分子是干扰素调节因子, 也就是IRFs。它们被磷酸化后进入细胞核, 进而促进Ⅰ型干扰素的表达。干扰素分泌到细胞外后, 通过自分泌和旁分泌方式作用于邻近细胞, 以此诱导数百种干扰素刺激基因, 即ISGs的表达。这些基因产物具有广泛的抗病毒活性, 涵盖降解病毒RNA、抑制蛋白质合成以及阻断病毒组装。
不同于先天免疫, dsRNA还介入于适应性免疫的调控之内。在特定状况之下, dsRNA能够作为佐剂促进疫苗成效增涨, 或者借由激活树突状细胞进而推动T细胞触发响应动作。近些年来, 基于dsRNA制造的合成类似物已被研发成为可能有用的抗炎或者抵消肿瘤效果物品剂类药物。比如, Poly I:C常常被投入于实验研究工作中去模拟病毒感染情状状态之状, 以便展开相应相关测试全新出现的免疫疗法之工作。
dsRNA不只是病毒复制产生的副产物, 还是连接先天免疫跟适应性免疫的关键桥梁, 它的存在提示我们人体内部有极其精密的分子监测网络, 随着研究进一步深入, 我们发觉调控这一途径也许能为治疗自身免疫疾病提供新的思路, 并且也为开发新型抗病毒策略提供了靶点, 未来, 针对dsRNA感知通路的精细调控, 说不定能成为医学领域的一个突破方向。
