Đáp ứng miễn dịch bẩm sinh và hệ thống Interferon

Đáp ứng miễn dịch bẩm sinh là tuyến phòng thủ đầu tiên, nhanh chóng của vật chủ chống lại nhiễm virus. Đặc điểm nổi bật của nó trong miễn dịch kháng virus là hệ thống interferon loại I: các tế bào bị nhiễm phát hiện axit nucleic của virus, tiết ra interferon và kích hoạt trạng thái kháng virus trong chính chúng và các tế bào lân cận thông qua việc cảm ứng các gen kích thích interferon.

Definition

Đáp ứng miễn dịch bẩm sinh đối với virus là cơ chế phòng thủ của vật chủ không đặc hiệu kháng nguyên, được huy động nhanh chóng, trong đó việc cảm nhận các thành phần của virus gây ra sự cảm ứng interferon loại I và các gen hiệu ứng kích thích interferon, thiết lập trạng thái kháng virus và hạn chế sự nhân lên của virus trước khi miễn dịch thích ứng phát triển.

Scope

Mục này bao gồm đáp ứng kháng virus bẩm sinh: cách các tế bào bị nhiễm phát hiện virus, quá trình sản xuất và truyền tín hiệu của interferon loại I, họ rộng lớn các sản phẩm gen kích thích interferon hạn chế sự nhân lên của virus, và các tế bào hiệu ứng bẩm sinh như tế bào diệt tự nhiên (natural killer cells). Đây là tài liệu tham khảo về các cơ chế kháng virus chứ không phải hướng dẫn lâm sàng.

Core questions

• Làm thế nào một tế bào bị nhiễm phát hiện ra rằng nó đang chứa virus?
• Tín hiệu interferon loại I tác động như thế nào đến các tế bào bị nhiễm và các tế bào xung quanh?
• Những sản phẩm gen kích thích interferon nào hạn chế sự nhân lên của virus, và bằng cách nào?
• Đáp ứng bẩm sinh định hình đáp ứng thích ứng tiếp theo như thế nào?

Key concepts

• Interferon loại I (IFN-alpha, IFN-beta)
• Các gen kích thích interferon (ISGs)
• Trạng thái kháng virus
• Tế bào diệt tự nhiên
• Các con đường hiệu ứng PKR, OAS/RNase L và Mx
• Tín hiệu interferon tự tiết và cận tiết

Mechanisms

Việc phát hiện axit nucleic của virus bởi các cảm biến của vật chủ kích hoạt các chuỗi tín hiệu hội tụ tại việc sản xuất interferon loại I. Interferon được tiết ra liên kết với thụ thể của nó trên cùng tế bào và các tế bào lân cận, kích hoạt con đường JAK-STAT và cảm ứng hàng trăm gen kích thích interferon. Các sản phẩm của các gen này hoạt động ở gần như mọi bước trong chu trình sống của virus: PKR làm ngừng tổng hợp protein, hệ thống OAS/RNase L phân hủy RNA của virus, protein Mx ngăn chặn sự nhân lên, và các yếu tố hiệu ứng khác hạn chế sự xâm nhập, phiên mã hoặc giải phóng. Điều này thiết lập một trạng thái kháng virus hạn chế sự lây lan trong khi các tế bào bẩm sinh như tế bào diệt tự nhiên loại bỏ một số tế bào bị nhiễm và interferon giúp định hình đáp ứng thích ứng sau đó.

Clinical relevance

Hệ thống interferon là trung tâm trong việc kiểm soát sớm nhiễm virus và cung cấp hiểu biết về lý do tại sao các phương pháp điều trị dựa trên interferon và điều hòa interferon ảnh hưởng đến bệnh virus. Mục này mô tả các cơ chế kháng virus bẩm sinh và không phải là cơ sở cho các quyết định chẩn đoán hoặc điều trị cá nhân.

History

Hệ thống interferon được công nhận là một hoạt động kháng virus có thể cảm ứng và sau đó được giải quyết thành một mạng lưới tín hiệu cảm ứng một tập hợp lớn các gen hiệu ứng. Các nghiên cứu trong những năm 2000 đã lập bản đồ các con đường cảm nhận kích hoạt interferon và lập danh mục các sản phẩm gen kích thích interferon làm trung gian cho các tác dụng kháng virus của nó, định hình miễn dịch bẩm sinh như một lớp phòng thủ có thể lập trình hơn là một cơ chế đơn lẻ.

Key figures

• Shizuo Akira
• Charles Rice
• Bryan Williams
• Taro Kawai

Seminal works

• akira-2006
• schneider-2014
• sadler-2008

Frequently asked questions

Các gen kích thích interferon là gì?

Chúng là các gen của vật chủ được bật lên bởi tín hiệu interferon mà các sản phẩm của chúng làm trung gian cho hiệu ứng kháng virus, hạn chế các bước như xâm nhập của virus, nhân lên, tổng hợp protein và giải phóng.

Đáp ứng bẩm sinh khác với đáp ứng thích ứng đối với virus như thế nào?

Đáp ứng bẩm sinh nhanh chóng và không đặc hiệu đối với một loại virus cụ thể, tập trung vào interferon và các yếu tố hiệu ứng như tế bào diệt tự nhiên, trong khi đáp ứng thích ứng chậm hơn, đặc hiệu kháng nguyên và tạo ra trí nhớ.