【摘要】 RIG-I样受体（维甲酸诱导基因I）是细胞质中的一类RNA解旋酶，属于固有免疫的模式识别受体，其可以结合病原相关分子式及RNA配体识别非自身的病毒RNA，激活RIG-I信号通路，促进细胞因子产生，发挥抗病毒效应。本研究综述RIG-I样受体的多种信号通路和调控机制，为病毒感染的控制和免疫调节治疗提供新的思路和方向。
【关键词】 RIG-I样受体; 信号通路; 调控机制; 病毒感染; 免疫反应
doi：10.14033/j.cnki.cfmr.2019.14.086 文献标识码 A 文章编号 1674-6805（2019）14-0-03
A Review of RIG-I Like Receptor Signaling Pathway and Its Regulation/DING Ruxuan.//Chinese and Foreign Medical Research，2019，17（14）：-186
【Abstract】 RIG-I like receptor（retinoic acid-induced gene I） is a kind of RNA helicase in cytoplasm，which belongs to the pattern recognition receptor of innate immunity，which can bind the pathogenic correlation molecular formula and RNA ligand to identify non-own viral RNA，activate the RIG-I signaling pathway，promote the production of cytokines and exert the antiviral effect.This study reviews the various signaling pathways and regulatory mechanisms of RIG-I like receptors，providing new ideas and directions for the control of viral infection and immunomodulatory therapy.
【Key words】 RIG-I like receptors; Signal transduction pathway; Regulation mechanism; Viral infection; Immune response
First-author’s address：Hunan Normal University School of Medicine，Changsha 410000，China
天然免疫模式识别理论最早于20世纪80年代末被提出，该理论指出：高等生物能通过体内的模式识别受体（PRRs），识别出病原微生物的保守分子式[1-2]。机体内的PRRs主要可以分成Toll样受体家族、RIG-I样受体家族、NOD样受体家族和C型外源凝集素受体这四大类[3]。其中Toll样受体家族和RIG-I样受体家族是目前临床上研究较多的模式识别受体，前者主要负责识别细胞外PAMP（疾病相关分子模式）和内涵体内的PAMP，而后者则主要识别细胞质中病毒复制过程中产生的双链RNA，而且其在各种病毒感染的细胞中均有表达，故而许多学者认为RIG-I样受体可能在抗病毒先天性免疫中发挥着重要作用[4-5]。牟娜等[6]曾研究慢性乙肝患者外周血中的模式识别受体TLR3、RIG-I、MDA5的表达水平，发现患者的TLR3、RIG-I、MDA5表达水平均有明显的下降，这可能与HBV感染的慢性状态有关。本研究对RIG-I样受体的信号通路、调控机制进行
综述。
1 RIG-I样受体介导的抗病毒天然免疫信号转导
目前的研究发现，RIG-I样受体家族的成员主要包括三个：RIG-I、MDA5、LGP2，其中RIG-I最早于1997年被我国上海瑞金医院血液病研究中心从人急性早幼粒白血病NB4细胞株中分离出来，是视黄酸处理刺激产生的最多的一个基因，由此而命名，其参与机体的先天性免疫反应[7]。RIG-I是细胞质内蛋白，N端为两个串联的半胱天冬酶活化募集结构域（CARD），中间部分则RNA解旋酶结构域，包含与ATP结合的关键位点;C端则为与RNA结合的结构域及抑制结构域，而RIG-I中具有RNA识别、信号抑制作用的区域被称为C末端结构域。RIG-I、MDA5、LGP2均具有包含特殊DEX/DH框RNA解旋酶结构域，能与RNA结合，并且具有ATP酶的作用，促使RNA构想改变并激活下游信号的转导[8]。
1.1 识别病毒核酸成分
RIG-I样受体能识别病毒核酸成分，此类RIG-I样受体都定位在细胞内膜结构上，机体在病毒感染后，病毒侵入到細胞后，在内涵提酸性环境中释放核酸物质，进而被RIG-I样受体所识别，主要包括TLR3、TLR7/TLR8、TLR9。RIG-I样受体在细胞内的定位避免细胞外自身核酸物质做出免疫反应。
1.2 识别病毒非核酸成分
识别病毒非核酸成分的RIG-I样受体往往指是定位在细胞膜上的受体，如：TLR2、TLR4，其能识别病毒的包被蛋白。以TLR2为例：识别病毒组分蛋白激活，如measles病毒的hemagglutini蛋白，而人体的CMV病毒等能诱导这些细胞因子产生，加上TLR2能介导1型干扰素产生，在非活化的牛痘病毒的刺激下，炎性细胞通过TLR2诱导大量1型干扰素产生，巨噬细胞中的TLR2则诱导炎性细胞产生。所以说，TLR2产生的1型干扰素并不依赖于病毒核酸物质。
1.3 介导抗病毒细胞信号转导
在RIG-I样受体的抗病毒信号通路中，大部分是因为RIG-I样受体能识别病毒成分，并诱导1型干扰素产生，依赖其蛋白结构将病毒信号传递下去[9]。RIG-I样受体有三个结构域：重复结构域（负责识别出PAMPs）、跨膜结构域和将活化信号传导下去的TIR受体结构域，TIR受体结构域能招募含有TIR结构域的接头蛋白，如TRIF、MyD88就是常见的接头蛋白。例如：TLR4通过MyD88介导NF-κB通路活化。当病毒入侵宿主细胞后，分别被RIG-I和MDA5识别，随后即通过定位在线粒体上的一个重要接头蛋白MAVS（线粒体抗病毒信号蛋白）激活下游通道，使得IRF3发生磷酸化、活化。在诱导1型干扰素的通路中：MAVS活化后激活下游的TRAF3、TBK1、IKK-i，进而磷酸化活化IRF3。TRAF3、TBK1、IKK-i均是TLR通路激活1型干扰素产生的共用分子。MAVS招募TRAF3，并发生K63位连接泛素化，进而招募激活激酶TBK1和IKK-i对IRF3/IRF7进行磷酸化活化修饰，活化后转移到细胞核，启动1型干扰素。因此TRAF3具有促进1型干扰素通路活化的作用，当宿主体内的TRAF3细胞严重缺乏时，将会直接影响到对1型干扰素的激活。TRIM25是另一个调控RLRs通路的分子，其主要增強了RIG-I与MAVS的结合，进而促进RIG-I抗病毒信号通路的激活。王国庆等[10]为研究RIG-I是否具有抑制口蹄疫病毒复制的作用，从猪的PK15细胞中提取RNA进行检验研究，发现口蹄疫病毒感染会诱导细胞内RIG-I转录升高，且RIG-I能抑制口蹄疫病毒的复制，下调RIG-I有助于抑制口蹄疫病毒的复制，说明RIG-I在口蹄疫病毒感染中发挥着重要作用。
当机体受到病毒的入侵，病毒的结构蛋白成分被细胞膜上的RIG-I受体识别，而侵入到细胞后的病毒释放核酸物质，又被细胞膜内的RIG-I受体识别，激活免疫信号通路;而病毒内化中，细胞质中的病毒核酸物质被TLR受体等识别，诱导激活抗病毒信号通路，由此各个信号通路相辅相成，构成了抗病毒的天然免疫信号网络。
2 RIG-I样受体信号通路的泛素化修饰
泛素是76个氨基酸长度的蛋白质，其通过三步酶促联反应共价修饰到底物上[11]。在RIG-I样受体信号通路中，其泛素化修饰主要表现为：RIG-I样受体被E3泛素化酶调节，其中TRIM25是泛素连接酶，可以与RIG-I样受体结合。TRIM25与RIG-I第一个CARD相互作用，催化第二个CARD172赖氨酸位点，发生K63位多聚泛素化修饰，招募MAVS，最后将激活信号传递给MAVS信号复合体。另外，E2泛素耦合酶UBC5则参与到RIG-I样受体信号通路中，其可能参与MAVS下游的IKK-γ的K63泛素化，使IKK-γ招募TBK1及IRF/NF-κB的活化。
与此同时，RIG-I样受体的信号通路也会被泛素化负调控。负调控的产生是为避免RIG-I信号通路的过度激活导致的机体损伤，宿主细胞催化信号通路的关键蛋白发生泛素化降解，从而控制下游的炎性细胞因子、干扰素产生[12-13]。例如：E3泛素连接酶RNF125催化RIG-I/MDA5通过蛋白酶体途径降解，加上RNF125会被poly（I：C）诱导，从而形成负反馈环路。另外去泛素化酶在RIG-I信号通路中也起到显著的负调控作用，如：DUBA与TRAF3相互作用，移除K63泛素链，从而使其食物与TBK1的相互作用，组织MAVS下游信号的转导;又如：CYLD直接作用于RIG-I，去除K63泛素化修饰，控制干扰素的产生。
3 RIG-I样受体信号通路的蛋白质修饰
3.1 磷酸化和去磷酸化
蛋白质磷酸化过程中，各种激酶激活信号通路，所以说许多激酶在RIG-I抗病毒信号通路中作用显著[14]。例如：CK1激酶经磷酸化P65抑制RIG-I信号通路中INF-β的活化，信号传递过程即系列磷酸化级联反应过程;IKB-α、IRF-3的激活过程也即系列磷酸化级联反应。又如：IKK激酶复合物使IKB蛋白磷酸化，磷酸化后的IKB蛋白又被泛素连接酶识别，将其降解释放NF-κB入核，启动靶基因表达。蛋白质分子可通过磷酸化、去磷酸化调控RIG-I信号通路。
3.2 小泛素相关修饰物（SUMO）化和去SUMO化
SUMO化与泛素化的途径相似，但是泛素化会诱导底物蛋白质降解，但是SUMO化不会，其能增强蛋白质稳定性，从而起到调节关键细胞作用，其往往需要通过活化酶E1、结合酶E2、连接酶E3来修饰靶蛋白。目前临床上已发现有几十种广泛分布的SUMO化修饰靶蛋白，其使得SUMO分子自靶蛋白上解离，形成可逆的循环过程。
4 病毒对RIG-I样受体介导信号转导反应
机体在病毒感染后往往会破坏RIG-I低信号通路传导，从而达到逃避细胞免疫反应的作用[15-16]。目前临床上已有许多研究证实，有许多病毒蛋白能阻止RIG-I样受体识别病毒RNA，靶向结合到RIG-I信号通路中的相关信号分子，从而达到调节或是阻止RIG-I信号通路的转导作用[17-18]。例如：肝炎病毒，甲肝病毒属于单股正链RNA病毒，其能使NEMO裂解，导致RIG-I信号通路的紊乱，从而逃逸细胞IFN反应。王林栋[19]研究基于RIG-I的狂犬病病毒的免疫调节机制，人为狂犬病病毒科通过多种方式尽可能地逃逸宿主免疫反应，如：N蛋白包裹病毒基因组，使得其不被RIG-I识别;P蛋白阻断I型干扰素的产生;P蛋白拮抗ISG产生，多种方式组合构成狂犬病病毒在宿主体内的感染与免疫逃逸机制。
RIG-I样受体的多种信号通路相辅相成，最终形成复杂的信号通路网络，以达到减轻病毒感染危害的作用[20]。RIG-I样受体在1型干扰素、促炎细胞因子产生等方面起到重要作用。RIG-I样受体通过识别病毒，并通过多种信号通路和调控机制控制病毒感染反应;但是也有许多病毒通过调控RIG-I信号通路来逃避先天性免疫应答反应，这为临床上病毒感染的控制治疗提供新的思路和策略。
参考文献
[1]丁云磊，孙英杰，王晓旭，等.RIG-I样受体信号通路及其调控研究进展[J].中国动物传染病学报，2014，22（5）：72-79.
[2]翟景波.RLRs家族中RIG-I和MDA-5的研究进展[J].微生物学免疫学进展，2017，45（1）：54-59.
[3]何邵平，贺建华，陈佳亿，等.固有免疫相关模式识别受体研究进展[J].动物营养学报，2017，29（11）：3844-3851.
[4]陈良，杨旭，蒋孝志，等.家禽天然免疫受体MDA5的作用和相关调控机制[J].中国预防兽医学报，2017，39（4）：333-336.
[5]胥静，丁力，张俊平，等.Toll样受体和其他分子识别受体在固有免疫中的相互作用[J].药学实践杂志，2014，32（5）：324-328，400.
[6]牟娜，樊秀红，郭连峰，等.模式识别受体TLR3、RIG-I和MDA5在慢性乙肝患者外周血的表達水平[J].中国免疫学杂志，2016，32（5）：715-719.
[7]张丽丽，杨琦，闫江翠，等.RIG-I蛋白2CARD结构域真核表达载体的构建及其在HeLa细胞中的表达定位[J].齐齐哈尔医学院学报，2016，37（22）：2749-2751.
[8]胡跃，孙英杰，王晓旭，等.利用PiggyBac转座系统构建稳定表达鹅RIG-I的DF-1细胞系[J].中国动物传染病学报，2014，22（3）：53-60.
[9]穆晓玲.RIG-I对Ⅰ型干扰素信号通路的调控[J].农业灾害研究，2018，8（1）：28-32，37.
[10]王国庆，朱紫祥，曹伟军，等.猪RIG-I真核表达载体的构建及其抗口蹄疫病毒作用研究[J].畜牧兽医学报，2015，46（4）：600-607.
[11]王强，崔晔，李森林，等.泛素化修饰调控固有免疫信号通路的研究进展[J].生命的化学，2015，35（2）：164-175.
[12]常秋燕，周小凯，马鹏，等.病毒感染激活TLRs和RLRs介导的IFN信号通路研究进展[J].动物医学进展，2017，38（7）：87-91.
[13]廖倩，吴谡琦，孙修勤，等.胞浆内核酸受体RLRs的研究进展[J].海洋科学进展，2013，31（1）：153-160.
[14]李咸洋.Src对RIG-I蛋白的酪氨酸磷酸化调节抗病毒反应[A]//中华医学会2014全国微生物学与免疫学学术年会论文汇编[C].中华医学会、中华医学会微生物学与免疫学分会：中华医学会，2014：1.
[15]刘洋，陈颂，葛金文，等.RLRs介导的抗病毒免疫效应的研究进展[J].医学综述，2017，23（12）：2298-2302，2307.
[16]孟庆文，周长良，王伟，等.RIG-I遗传修饰鸡模型的抗病毒天然免疫机制研究[C]//中国免疫学会第十届全国免疫学学术大会论文集.2015：25-26.
[17] Rajendran K-V，Zhang J，Liu S，et al.Pathogen recognition receptors in channel catfish：II.Identification，phylogeny and expression of retinoic acid-inducible gene I（RIG-I）-like receptors（RLRs）[J].Developmental and Comparative Immunology：Ontogeny，Phylogeny，Aging：The Official Journal of the International Society of Developmental and Comparative Immunology，2012，37（3/4）：381-389.
[18]张辉，崔焕忠，杨欢，等.调控抗病毒干扰素产生的信号转导机制研究进展[J].中国免疫学杂志，2014，30（8）：1135-1139.
[19]王林栋.基于RIG-I的狂犬病病毒免疫逃逸机制[J].中国生物制品学杂志，2013，26（10）：1517-1521.
[20]赵朴，魏刚才，郑玉姝，等.宿主-病毒在RIG-I信号通路中的相互作用[J].生命的化学，2008，28（4）：428-430.
（收稿日期：2018-12-13）
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