RNase L Activates the NLRP3 Inflammasome during Viral Infections

Chakrabarti, A., et al. Cell Host Microbe, 2015. 8;17(4):466-77.

Speaker: Wei-Ren Cheng (鄭惟仁)                                Time: 14:10~15:00, Jun 8, 2016

Commentator: Dr. Yao Chang (張堯 老師)                  Place: Room 601

Abstract

NOD-like receptor屬於模式識別受體(pattern recognition receptors)的一種，這類受體參與在inflammasome之中並執行他們的功能。NLRP3 inflammasome會參與在許多類型的病毒感染之中，包含A型流感病毒(influenza A virus, IAV) [1]。RNase L是一種常見的核糖核酸內切酶，在病毒感染時會活化，然後針對單股RNA進行切割並提供抗病毒效果；此外，也可以調控第一型干擾素的訊息傳遞 [2]。到目前為止，病毒如何去活化NLRP3 inflammasome仍是未知的。作者首先調查RNase L是如何與NLRP3 inflammasome進行互動。In vivo的實驗顯示，RNase L可以增加受IAV感染老鼠的生存率，並提供抗病毒效果。利用bone marrow-derived dendritic cells感染IAV或是水泡性口炎病毒(vesicular stomatitis virus)後，結果顯示NLRP3 inflammasome的活化需要RNase L及MAVS。作者進一步探討RNase L的酵素活性是否參與在這個機制中，使用bone marrow-derived dendritic cells及THP-1人類單核球細胞株進行實驗。在不同平台的實驗結果皆證明核酸切酶活性及被RNase L切割過，帶有2’, 3’-cyclic phosphate的RNA產物對於NLRP3 inflammasome的活化是重要的。進一步的證據也指出細胞內的RNA偵測器DHX33，可以接收RNase L切割過，帶有2’, 3’-cyclic phosphate的RNA產物，並與NLRP3及MAVS形成複合物。綜合來說，被RNase L切割過的RNA可以被DHX33給偵測到，最後導致了NLRP3 inflammasome的活化。這個研究顯示病毒感染時，可以透過RNase L去活化NLRP3 inflammasome，而未來也能更深入去探討RNase L是否參與了其他inflammasome的機制，或是有無其他co-factors(如其他的RNA偵測器)參與在這些訊息傳遞路徑中。

References:

1.      Allen, I.C., et al., The NLRP3 inflammasome mediates in vivo innate immunity to influenza A virus through recognition of viral RNA. Immunity, 2009. 30(4): p. 556-65.

2.      Chakrabarti, A., B.K. Jha, and R.H. Silverman, New insights into the role of RNase L in innate immunity. J Interferon Cytokine Res, 2011. 31(1): p. 49-57.