干扰素引起细胞坏死的信号通路研究

Receptor-interacting protein 3 (Rip3) reported to be a critical molecular in necroptosis。 From then on, Rip3-related research has became a hot spot. Lots of stimuli could induce necroptosis including interferons. Interferons induced necrosis has been reported in resent years. Researchers found that IFN induced necrosis is necroptosis and dependents on Rip3’s activation. But how IFN activates Rip3 is still unknown. In our resent study, by bioinformatics analysis, we found Dai, a key protein involved in IFN induced necroptosis. We’ll generate knockout cell lines involves in necroptosis, and unveil the molecular mechanism of how IFN induce necroptosis. After that, we will confirm our result in mouse model. This study will significantly improve our understanding of the mechanism and the physiology and pathology function of IFN induced necroptosis.

受体相互作用蛋白3（RIP3）介导细胞坏死信号通路的发现，使得细胞程序性坏死机制成为研究热点。许多刺激可以引起细胞坏死，其中干扰素（IFN）诱导的细胞坏死在最近几年才开始被研究。研究表明IFN诱导的坏死是Rip3依赖的细胞程序性坏死，但对于IFN信号怎样激活RIP3至今尚不明确，并且存在争议。我们在研究中通过生物信息学分析，发现Dai在IFN诱导的细胞程序性坏死中起到关键作用。本项目将利用基因敲除技术构建一系列细胞坏死关键蛋白敲除的细胞系，探讨IFN诱导的细胞程序性坏死的具体机制。并且将进一步通过基因敲除小鼠进行验证。本项目研究对于阐明IFN诱导细胞坏死的机制以及探讨其生理、病理功能意义重大。

干扰素在免疫调节和抗病毒功能中起重要作用。在RIPK1、FADD、 caspase-8缺失的细胞中，干扰素可以诱导程序性坏死，但机制尚不清楚。我们研究发现I型和II型IFN诱导的坏死都需要ZBP1的激活。我们的结果表明，当RIPK1，FADD或Caspase-8被基因删除时，L929成纤维细胞变得对干扰素诱导的坏死敏感，揭示了这些蛋白在干扰素信号传导中的抗坏死作用。接着我们发现这些细胞中，来自干扰素刺激的前坏死信号取决于新的蛋白质合成，并且鉴定了新合成的IFN诱导蛋白（ISG）ZBP1为介导这种坏死的蛋白。ZBP1的N末端结构域（ND）对于ZBP1-ZBP1的相互作用很重要，并且其C末端区域的RHIM结构域与RIPK3相互作用以启动RIPK3依赖的细胞程序性坏死。 RIPK1，FADD和caspase-8在IFN处理的细胞中的抗坏死样凋亡作用最可能是由caspase-8介导的RIPK3降解来实现的，因为当RIPK3中的caspase-8切割位点发生突变时，对坏死的抑制作用就被消除了。最后我们发现ZBP1 KO小鼠在TNF +IFN-γ诱导的急性全身炎症反应综合征（SIRS）有着显着的保护作用，这为某些疾病治疗提供潜在靶点。