Siglec-G负向调控RNA病毒感染诱导的I型干扰素产生及其分子机制研究

Activation of RIG-I signal pathway and regulation of type I interferons (IFNs) play the key roles in the innate immune defense against viruses. To find the key molecular and relative molecular mechanisms controlling the activation of RIG-I signalosomes will be determined. Siglec-G mediates autoimmunity response as an inhibitory receptor of B1 cells. The function of Siglec-G in anti-virus innate immunity is unknown. Our recent data suggest Siglec-G up-regulated expression specifically by RNA virus infection through screening mRNAs induced expression in mouse peritoneal macrophages by kinds of pathogens. And our preliminary data identify that Siglec-G could negatively regulate RIG-I activation, IRF3 phosphorylation and type I IFNs production when infected with RNA virus using WT or Siglec-G KO mice model. The ITIM domain of Siglec-G and RIG-I signalosomes may be involved in these molecular pathways. This proposal investigates the detailed molecular mechanisms underlying Siglec-G-regulated negatively production of type I IFNs in RNA virus innate immune response. It will be helpful to understand deeply the mechanism of anti-virus innate immunity.

RIG-I信号通路的活化和I型干扰素的表达在抗病毒固有免疫反应中发挥关键作用，其信号通路调控机制是固有免疫应答调控机制研究中的重大科学问题和研究热点。Siglec-G为B1细胞抑制性受体，参与调控自身免疫反应，而在抗病毒固有免疫中的作用未见报道。申请人通过不同病原体感染小鼠巨噬细胞后基因转录表达的研究发现RNA病毒感染活化RIG-I信号特异性诱导Siglec-G上调表达，表达活化的Siglec-G对RIG-I信号通路发挥反馈性负调控作用。应用Siglec-G缺陷小鼠的预实验结果显示Siglec-G负向调控RNA病毒感染诱导的RIG-I的活化、IRF3的磷酸化及I型干扰素的产生。相关分子机制可能涉及其胞内段ITIM基序结构及对RIG-I蛋白修饰的调控。本研究将进一步明确Siglec-G在RNA病毒感染的I型干扰素反应中的负向调控作用并探讨相关分子机制，为深入了解抗病毒固有免疫反应提供新思路。

固有免疫是机体抵抗病原微生物的第一道防线。在抗病毒固有免疫应答过程中，病毒成分如DNA或RNA等能够被免疫细胞表达的模式识别受体所识别，活化下游信号途径。维甲酸诱导基因-I是胞内识别病毒RNA的主要受体。RIG-I的解螺旋酶结构域结合病毒RNA，引起RIG-I分子构象改变，从而招募接头分子MAVS，启动下游信号激活干扰素调节因子3，诱导I型干扰素产生以抵抗外界病毒的感染。因此，涉及调控RIG-I信号的分子机制及其翻译后蛋白修饰的研究是当前免疫学领域的研究重点和热点。不同种类的模式识别受体识别各病原相关分子模式，通过类似协同或拮抗的作用交叉调控下游信号通路，共同奏响机体固有免疫防御的乐章。而膜相关受体信号与PRRs信号亦可能存在交叉调控的现象。凝集素家族成员包括C型凝集素受体、 唾液酸结合性免疫球蛋白样凝集素 等既是膜分子又是固有免疫中可探测病原体（如病毒）传递信号的PRRs。这些凝集素成员在抗病毒固有免疫及与RIG-I信号途径交叉调控的作用尚未见报道。 我们利用基因芯片筛查小鼠巨噬细胞经RNA病毒感染后诱导上调表达的凝集素家族成员，发现Siglec-G是其中上调表达最显著的分子。利用siRNA技术干扰小鼠巨噬细胞Siglec-G可显著增加RNA病毒诱导的IFN-β mRNA的表达；揭示Siglec-G在抗病毒固有免疫中发挥重要作用。Siglec-G胞内段含有ITIM基序，是B1a细胞的一个抑制性受体。本研究证实RNA病毒可特异性上调Siglec-G的表达。Siglec-G缺陷可保护小鼠抵抗RNA病毒的感染。Siglec-G与SHP2/c-Cbl/RIG-I相互作用，通过促进c-Cbl介导的RIG-I K-48泛素化降解RIG-I蛋白从而抑制RNA病毒感染诱导的I型干扰素产生，揭示了通过RIG-I翻译后修饰来负向调控RIG-I介导的抗病毒固有免疫的新方式。该研究明确了Siglec-G在抗病毒固有免疫反应中的负向调控作用及其调控RIG-I信号途径的相关分子机制，发现了RIG-I翻译后修饰的翻译后修饰的新方式和新的调控RIG-I信号的蛋白分子，揭示了凝集素家族参与固有免疫应答及与其他模式识别受体的“crosstalk”，为深入了解抗病毒固有免疫反应，治疗病毒感染性疾病的新途径和研制抗病毒药物的新靶点均具有重要意义。