蝙蝠TBK1在抗RNA病毒先天免疫中的保守功能解析:揭示蝙蝠独特免疫耐受机制

【字体: 时间:2025年07月29日 来源:Frontiers in Immunology 5.9

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  这篇研究揭示了蝙蝠TANK结合激酶1(TBK1)在抗病毒先天免疫中的保守功能。通过生物信息学分析和多物种细胞实验,证实蝙蝠TBK1能通过IRF1/3/7信号轴显著上调IFNβ表达(抑制VSV/NDV病毒复制),其激酶结构域(PKD)、泛素样结构域(ULD)和卷曲螺旋域(CCD1)是功能关键。该研究为解析蝙蝠病毒耐受的免疫机制提供了新视角。

  

1 引言
蝙蝠作为唯一能飞行的哺乳动物,其免疫系统展现出与病毒长期共存的独特能力。研究表明,超过4100种病毒可感染蝙蝠,包括SARS-CoV-2、MERS-CoV等高致死率病原体,但蝙蝠却能无症状携带。先天免疫系统中的关键节点蛋白TANK结合激酶1(TBK1)通过模式识别受体(PRRs)识别病原体后,激活干扰素调节因子(IRFs)和NF-κB,诱导I型干扰素(IFN I)产生。然而,蝙蝠TBK1的功能机制尚不明确。

2 材料与方法
研究采用蝙蝠肺细胞系(TB1LU)、人胚肾细胞(293T)和鸡胚成纤维细胞(DF1),通过VSV/NDV病毒感染模型,结合双荧光素酶报告基因、qPCR和Western blot等技术,克隆并分析了Tadarida brasiliensis蝙蝠TBK1的功能。构建了TBK1截短突变体(缺失PKD/ULD/CCD1域),以探究其结构功能关系。

3 结果
3.1 病毒诱导的TBK1上调
VSV感染6-25小时后,蝙蝠TB1LU细胞中TBK1表达显著升高,伴随IFNβ、OAS1等抗病毒基因上调,提示TBK1参与蝙蝠抗病毒应答。

3.2 高度保守的TBK1结构
序列比对显示,蝙蝠TBK1与人类、猪等哺乳动物同源性达90%以上。系统进化树分析表明其与偶蹄目亲缘最近。结构预测显示,PKD(AA9-310)、ULD(AA308-395)和CCD1(AA400-655)构成功能性二聚体。

3.3 跨物种抗病毒功能验证
过表达蝙蝠TBK1可使293T/DF1/TB1LU细胞的IFNβ启动子活性提升4-6倍,并显著抑制NDV复制(病毒载量下降60%)。在蝙蝠细胞中,TBK1还激活了OAS1、MX1等干扰素刺激基因(ISGs)。

3.4 IRF信号轴的关键作用
共表达实验发现,蝙蝠TBK1与IRF1/3/7协同可将IFNβ表达提升至单转染的3倍。特别值得注意的是,即便无病毒感染,TBK1仍能基础性激活IRF3通路,这可能与蝙蝠持续低水平免疫监视的适应性相关。

3.5 结构域的功能不可替代性
缺失PKD、ULD或CCD1任一结构域的TBK1突变体完全丧失激活IFNβ的能力,证实这些区域在磷酸化IRFs、信号复合体组装和亚细胞定位中的核心作用。

4 讨论
该研究首次系统阐明蝙蝠TBK1通过保守的PKD-ULD-CCD1结构域激活IRF1/3/7信号轴,维持基础抗病毒状态。这种机制可能解释蝙蝠为何能平衡病毒控制与免疫耐受——既通过TBK1快速响应病原体,又避免过度炎症反应。未来研究可聚焦蝙蝠TBK1的翻译后修饰或物种特异性互作蛋白,为开发新型抗病毒策略提供靶点。

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