四、干擾素的抗病毒作用
當(dāng)二種病毒感染同一細胞時,一種病毒可以增殖,而另一種病毒則被抑制,這種現(xiàn)象稱為干擾現(xiàn)象(Interference),這種能干擾病毒增殖的物質(zhì)稱為干擾素(Interferon,IFN) 。IFN是在誘生劑和某些細胞因子的作用下,由細胞基因編碼產(chǎn)生的一組蛋白質(zhì),具有高度活性和多種功能。IFN無病毒特異性,一種病毒誘生的IFN對其病毒也有效,但有種屬特異性,小鼠產(chǎn)生的的IFN在人體內(nèi)無效。現(xiàn)知人的干擾素有3種:IFN-α即白細胞干擾素,IFN-β即成纖維細胞干擾素,IFN-γ即免疫干素(T淋巴細胞產(chǎn)生的一種細胞因子);前二種屬Ⅰ型,后一種屬Ⅱ型。編碼Ⅰ型IFN的基因位于人類第9對染色體上,編碼Ⅱ型IFN的基因位于第12對染色體上。
(一)干擾素的誘生
在正常情況下,基因處于靜止?fàn)顟B(tài),干擾素的產(chǎn)生受到抑制。如有病毒感染或非病毒性誘生劑(如人工合成的雙鏈聚肌胞,Poly I:C)作用于細胞膜上,激活干擾素編碼基因,即開始轉(zhuǎn)錄干擾素的mRNA,再轉(zhuǎn)譯為干擾素蛋白。因此誘生的干擾素很快釋放到細胞外,作用于鄰近的未受感染的細胞膜受體上,使細胞建立抗病毒狀態(tài)。
(二)干擾素作用的機理
圖22-4 干擾素的產(chǎn)生及其作用機制
干擾素首先作用于鄰近未受感染的細胞膜上的干擾素受體系統(tǒng),該系統(tǒng)由神經(jīng)節(jié)苷脂組成的結(jié)合位點和一個可能由糖蛋白組成的激活位點所組成,F(xiàn)已知Ⅰ型干擾素受體基因在人染色體G21長臂上,Ⅱ型干擾素受體基因位于第6對染色體上,這就決定了IFN具有一定的程屬特異性。當(dāng)IFN與受體結(jié)合后,產(chǎn)生一種特殊的因子,使抗病毒蛋白(AVP)基因解除抑制,轉(zhuǎn)錄并翻譯出AVP,主要是蛋白激酶、2ˊ-5ˊA合成酶、磷酸二酯酶,這些酶與發(fā)揮抗病毒活性有密切關(guān)系。其中二種酶須經(jīng)雙股RNA及ATP激活,一為蛋白激酶,激活后可使合成蛋白質(zhì)的起動因子2(eIF-2)同磷酸化而失活,抑制蛋白質(zhì)合成;另一種為2ˊ-5ˊA合成酶,活化后催化合成2ˊ-5ˊ寡腺苷酸,再激活潛在的核酸內(nèi)切酶,使病毒mRNA降解,抑制病毒蛋白合成。此外,磷酸二酯酶能降解2ˊ-5ˊA,又能除去tRNA的CCA末端,抑制蛋白合成。
干擾素在病毒學(xué)、免疫學(xué)、細胞學(xué)及分子遺傳學(xué)等領(lǐng)域,均有理論與實際意義。干擾素制劑已用于治療一些病毒感染(如慢性乙型肝炎、單純皰疹病毒毒性角膜炎、帶狀皰疹及呼吸道病毒感染)和惡性腫瘤(如成骨肉瘤等),似都有一定療效。在病毒感染時,干擾素的產(chǎn)生較特異性抗體早,因此,對于阻止病毒病的發(fā)生及病毒病患者的康復(fù)可能起重要作用。
表22-9 各種免疫因素及其抗病毒作用
抗病毒作用 |
免疫因素 |
滅活和清除游離病毒 | 1.主要靠中和抗體
2.補體能增加抗體的中和活性 3.巨噬細胞清除病毒 |
保護鄰近細胞免于感染、抑制病毒的增殖 | 干擾素 |
破壞感染病毒的靶細胞:
病毒增殖中斷 |
1.抗體加補體的溶細胞作用
2.CTL及某些細胞因子 3.抗體依賴性細胞介導(dǎo)的細胞毒作用(ADCC)(NK細胞) 4.激活的巨噬細胞 5.自然殺傷性(NK)細胞 |