研究人员揭示了一种特定蛋白质的调节机制，这种蛋白质在平衡哺乳动物细胞中由病毒感染引发的免疫反应中起着关键作用。这些发现可能有助于推动抗病毒疗法和核酸药物的发展，以治疗遗传疾病。

细胞为了保护自己免受病毒感染，通常会发生一系列免疫反应，包括称为细胞凋亡的程序性细胞死亡和干扰素信号。虽然细胞凋亡是一个正常的过程，无论是否存在病毒分子，都要遵循一连串的步骤，最终导致细胞死亡——这听起来可能对宿主不利——但它可以帮助防止异常细胞的繁殖，包括那些被病毒感染的细胞，并将它们从体内清除。另一方面，干扰素是动物细胞对病毒感染作出反应时产生的蛋白质，目的是保护细胞免受病毒攻击并防止病毒复制。然而，在感染过程中，细胞如何维持凋亡和干扰素反应之间的平衡以有效抑制病毒复制的调控机制尚不清楚。

在目前的研究中，包括来自东京大学的研究人员在内的一个团队专注于一种特定的蛋白质TRBP，它也被归类为一种称为RNA沉默因子的蛋白质。

RNA是一种核酸，一种在活细胞和病毒中发现的有机化合物，它控制着许多病毒的蛋白质合成和基因组成。RNA通过一个被称为翻译的过程来合成蛋白质，通过读取基因序列并将它们翻译成细胞产生蛋白质的指令，这些蛋白质主要负责生物体的整体结构和功能，无论是植物还是动物。

RNA沉默，也被称为RNA干扰，是植物和无脊椎动物通过切割病毒RNA来抑制病毒复制来保护自己免受病毒侵害的一种方式。

东京大学客座研究员、日本埼玉大学助理教授Tomoko Takahashi说:“这项研究提供了一个重要的见解，清楚地揭示了与RNA沉默机制相关的蛋白质，这是一种已知的植物或无脊椎动物的抗病毒机制，也与哺乳动物的抗病毒反应密切相关。”

尽管人们普遍认为，RNA沉默是一种在正常条件下控制基因表达的机制(如果基因被“打开”，为细胞组装它所编码的特定蛋白质提供指令)，但尚不清楚在病毒感染的压力下，这一过程是如何发生的。

因此，研究人员研究了TRBP (TAR RNA结合蛋白的缩写)，它在病毒感染期间的RNA沉默中发挥了重要作用。

这种蛋白质在人类细胞感染的早期阶段与病毒感应蛋白相互作用。在病毒感染的后期阶段，一种叫做半胱天冬酶的蛋白质被激活，这种蛋白质主要负责触发细胞死亡。

“RNA沉默和干扰素信号传导以前被认为是独立的途径，但包括我们在内的多个报告已经证明了它们之间的串扰，”东京大学的另一位合著者和副教授Kumiko Ui-Tei说。

病毒感染触发TRBP的这种功能转换是调节干扰素应答和细胞凋亡的基础，TRBP不可逆地增加了感染细胞的程序性细胞死亡，同时减少了干扰素信号传导。TRBP对细胞的作用是诱导细胞死亡，完全停止病毒复制，而干扰素反应途径只是抑制病毒复制，而不是消除受感染的细胞。

Takahashi说:“最终的目标是通过人体细胞内部和外部RNA途径之间的相互作用，了解抗病毒防御系统的分子机制。”

通过更深入地了解病毒在分子水平上的防御机制，研究人员的目标是推动核酸药物的发展。这些药物利用靶向和抑制方法，类似于RNA沉默的抗病毒反应，它们有望在治疗更广泛的病毒感染、基因突变和遗传缺陷患者方面越来越有用。

本研究由日本埼玉大学、千叶大学、京都大学和前桥工业大学合作进行。