流感病毒藉由其細胞內的M2離子通道活化inflammasomes

論文: Takeshi Ichinohe, et al. 2010. Influenza virus activates inflammasomes via its intracellular M2 ion channel. Nat. Immunol. 11, 404-410

報告者: Ting-Jing Shen (沈庭靚)                 時間: 14:10~15:00, Sep, 15, 2010

講評老師: Dr. Pei-Jane Tsai (蔡佩珍 老師)     .   地點: Room 601

摘要：

        流感病毒是每年在全世界引起季節性流行性感冒的元兇，主要引起呼吸道方面的疾病，嚴重者甚至會導致死亡，因此探究流感病毒的致病機制以找出有效對抗病毒的方法一直以來都是科學家努力的方向。過去研究指出，流感病毒可引起宿主細胞內Nod-like receptor protein 3 (NLRP3)-inflammasome的活化，而釋放出介白素-1b及介白素-18等細胞激素以吸引免疫細胞至發炎部位協助清除病毒¹。然而，流感病毒如何活化NLRP3-inflammasome之機制仍未清楚。本篇研究指出，NLRP3-inflammasome的活化需要兩個訊號，第一個訊號是pro-IL-1b的產生，實驗結果指出，可由Toll-like receptor 7 (TLR-7) 辨識流感病毒genome而促使pro-IL-1b產生。第二個訊號是必須有活化的caspase-1去切pro-IL-1b成為活化態的IL-1b，然而單就病毒的genome並沒有辦法有效的啟動第二個訊號，因此認為可能有其他的由流感病毒所encoded的蛋白質參與在其中。流感病毒的M2離子通道蛋白質，過去已知可藉由運送離子流動酸化病毒本身而促使與宿主的endosome結合以進行感染²，本篇證明第二個訊號可由流感病毒的M2離子通道蛋白質干擾離子平衡而達到活化caspase-1去切pro-IL-1b成為活化態的IL-1b而釋放至細胞外之目的。值得注意的是，必須藉由位在酸化的trans-Golgi network上的M2離子通道蛋白質在此干擾離子平衡才能有效啟動第二個訊號。總括來說，此篇研究給予流感病毒的M2離子通道蛋白一個新的角色，指出此離子通道蛋白不只具有過去已知可藉由改變病毒內外離子濃度而影響酸鹼度達到協助病毒感染宿主的功能，同時具有活化NLRP3-inflammasome而引發發炎性細胞激素產生的作用，如此一來不僅提供對抗流感病毒的治療方式一個新的研究方向，也開啟發展對抗其他病原體的研究一個新的思維。

References:

1.      David M. Owen and Michael Gale, Jr. Fighting the Flu with Inflammasome Signaling. Immunity. 30:476-478.

2.      Pinto, L.H. et al. 2006. The M2 proton channels of influenza A and B viruses. J. Biol. Chem. 281:8997-9000.