养殖宝▲干扰素抗病毒机理及其在家禽养殖业中的应用！
作者：王龙瑞普生物专家
干扰素简介
1957年IsaacsA和LindemannJ发现鸡胚尿囊膜与热灭活的流感病毒接触后能产生一种可溶性蛋白 ， 干扰流感病毒繁殖 ， 于是将其命名为干扰素 。 干扰素具有广谱抗病毒、调节细胞生长、抑制肿瘤血管形成以及调节免疫等多种功能 。 干扰素（IFN）是一类在天然免疫中发挥中心作用的细胞因子 ， 用于抑制病毒及其它微生物病原体的感染 。 依据对应受体的特异性 ， 干扰素主要被划分为三种类型 ， 即I型、II型和III型干扰素 。
I型IFN包含α ， β ， ω ， κ ， ε ， τ ， ζ ， δ和ν亚型,其中最为常见的为IFN-α和IFN-β,两者具有相同的表面受体 ， 主要起抗病毒作用 。 II型IFN仅有一个成员IFN-γ ， 其蛋白结构与IFN-α/β完全不同 ， 主要起免疫调节作用 。 III型IFN又称IFN-λ ， 其主要有三种功能性成员IFN-λ1（IL-29） ， IFN-λ2（IL-28A）和IFN-λ3（IL-28B） ， III型IFN在结构上与I型IFN不同 ， 并通过不同的受体系统起到抗病毒作用 。
干扰素的诱导表达与抗病毒机理
干扰素的产生
宿主的免疫系统由天然免疫系统和获得性免疫系统组成 ， 共同防御与抵抗外来病原体的入侵 ， 从而保护宿主自身 。 IFN抗病毒属于天然免疫系统的范畴 ， 其表达产生与抗病毒机理复杂 ， 以甲型流感病毒（IAV）诱导干扰素表达为例 ， 探索干扰素抗病毒机理 。 干扰素抗流感病毒天然免疫过程如下图所示 。
文章图片
抗流感病毒天然免疫信号通路示意图【1】
机体的细胞 ， 除了由磷脂双分子层组成的细胞膜以及双螺旋状的细胞核部分外 ， 当IAV入侵宿主细胞时 ， 宿主细胞通过模式识别受体PRRs结合病原体的病原相关模式分子PAMP（一般指病毒的核酸物质DNA或RNA） 。 流感病毒遗传物质单链ssRNA进入细胞质之后 ， 经过复制增殖过程形成双链dsRNA、中间物intermediateRNA ， 分别被细胞质中的受体（TLR7、TLR3、RIG-I、MDA5）所识别 ， 识别信号传至胞质中的细胞核转录因子、干扰素调节因子（如上图细胞核中的IRF-3,IRF-7,NF-κB） ， 而后进入细胞核促进干扰素IFNs的表达产生 。
JAK-STAT信号通路
干扰素IFNs产生后会以自分泌或者旁分泌的形式分泌到细胞外 ， 与细胞膜中的干扰素受体IFNR结合 ， 此时与干扰素受体相连的JAK1与TYK2被活化 ， 进而招募细胞质中的信号转导与转录激活子（STAT1与STAT2）并将其活化 ， 两者与细胞质中的IRF-9组合为干扰素刺激基因因子3（ISGF3） ， 迁移到细胞核内 ， 并能够识别一段被称为干扰素刺激调节元件（ISREs）的保守DNA序列 。 随后便能启动多种干扰素刺激蛋白ISGs的表达 ， 这些成百上千的ISGs起到抗病毒的作用 。 干扰素与JAK受体识别 ， 通过活化STAT蛋白进而促进抗病毒蛋白ISGs的表达 ， 这个过程叫干扰素诱导的JAK-STAT信号通路 。
【养殖宝▲干扰素抗病毒机理及其在家禽养殖业中的应用！】干扰素正是通过诱导抗病毒蛋白ISGs表达而起到抗病毒作用 ， 干扰素抗病毒属于天然免疫范畴 ， 几乎对所有病毒都具有一定程度的抵抗力 。
干扰素特点
1、干扰素通过与相应受体结合后才可以激活JAK-STAT信号通路 ， 进而产生ISGs ， 起到抗病毒作用 。 不同种属间干扰素受体结构不同 ， 导致干扰素在不同物种间抗病毒效果存在差异 ， 具备一定程度的种属特异性 。
2、干扰素临床使用的主要缺点是半衰期短 ， 注射干扰素半衰期约为4小时 ， 口服时间更短；另外干扰素蛋白分子量小 ， 易通过肾脏随尿液排出 。
3、干扰素抗病毒属于天然免疫范畴 ， 其在病毒病发生的早期起作用 ， 并且可以提高体液免疫和细胞免疫功能 。
4、干扰素属于炎症因子 ， 大量使用会导致机体出现类似感冒症状 。
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