Nature | 疱疹病毒编码miRNA选择性抑制miRNA加工

疱疹病毒可以影响宿主机能，激活免疫逃逸，从而在机体有效扩增感染，并可以长时间潜伏和伺机活化【1,2】。其活化-潜伏转换机制与病毒非编码RNA之间很可能存在一定联系【3,4】。miRNA是基因表达过程中最为重要的调节因子之一，它参与从胚胎发育，到组织稳态以及癌症发生发展等一系列细胞层面的生命过程【5,6】。值得注意的是，miRNA的来源也在各个层面受到严格调控【7】。细胞miRNA发现不久，大量病毒，尤其是来自于疱疹家族的病毒也确定可以表达特异的病毒miRNA【4,8】。HHV-6A是其中之一，并确定在人类的血清阳性率超过90%。HHV-6A可以插入宿主染色体的端粒区域【9】，并潜伏下来。而其活化与心功能障碍，器官移植排斥以及神经功能紊乱等直接相关【10】。但是，疱疹病毒如何引起上述病征的具体机制仍旧不算清晰。

2022年5月4日，来自德国乌尔兹堡大学大学的Bhupesh K. Prusty 和Lars Dölken研究组在Nature上发表题为Selective inhibition of miRNA processing by a herpesvirus-encoded miRNA的文章，确定疱疹病毒HHV-6A可以选择性抑制miRNA加工。

线粒体在机体抗击病毒感染中起着关键性作用。它们会持续分裂和融合，从而可以在代谢和环境压力之下维持细胞基础功能。为了研究HHV-6A是否影响线粒体结构，作者用野生型HHV-6A感染人类原代脐静脉内皮细胞，并用荧光显微镜观察线粒体。作者发现，裂解HHV-6A感染可以导致大量线粒体碎片。另外，线粒体的分裂融合依赖于DRP1的调节，作者还发现HHV-6A感染还可以诱导DRP1表达水平大幅上升。人类miR-30家族通过靶向p53及其下游DRP1来调控线粒体分裂融合。作者发现HHV-6A感染可以诱导miR-30家族一系列成员miRNA加工受阻，与之对应的是pri-miR-30c水平上升。

与感染不同，潜伏的HHV-6A激活后并不急于大量复制，而是表达一些病毒miRNA和mRNA。因此，作者接下来研究是否HHV-6A的miRNA也影响miR-30装配。作者发现miR-30c发卡结构与miR-aU14呈现强互补状态。并且，将miR-aU14转入细胞，miR-30c合成受到抑制，且pri-miR-30c水平上升。

线粒体在免疫系统也行使重要的生理功能。Toll样受体和RIG-I样受体活化后，线粒体通过调控I型干扰素的产生来影响抗病毒通路。作者发现，转入miR-aU14类似物可以在mRNA水平降低IFNB表达。接下来，作者研究miR-aU14的异位表达是否可以影响病毒感染和潜伏病毒激活。作者发现，加入miR-aU14类似物的细胞，与对照细胞相比，感染细胞水平提升2.5倍左右。而且，加入miR-30c抑制剂下调成熟miR-30c水平，p53和DRP1表达，并诱导线粒体碎片化。

原则上来说，上述miRNA所介导的miRNA加工抑制现象在其他miRNA中也可能存在。而细胞内大量行使重要功能的miRNA呈家族存在。靶向发卡结构而不是成熟miRNA序列可以更加容易获得特异性miRNA抑制剂。大量let-7家族成员具有相对较大的含有近30个核苷酸的发卡结构，因此，作者设计了靶向pre-let-7发卡结构miRNA类似物，并发现其可以明显抑制let-7d加工和降低成熟let-7d水平。

最后，作者研究上述现象在人类细胞中是否同样发生。作者从人类miRNA数据库中检索已知pre-miRNA所对应人类成熟miRNA。作者发现，在人类细胞系中，主要miRNA对表达均处于较低水平，而miR-155和miR-148b这一miRNA对相对值得关注。并确定miR-155类似物可以降低成熟miR-148表达水平。

综上所述，作者确定病毒miRNA可以有效抑制宿主miRNA加工，人类疱疹病毒可以破坏线粒体结构，影响宿主抵御病毒，并促使潜伏病毒转为活化状态。作者还发现，病毒编码的miR-aU14可以通过直接与相应发卡结构结合，来选择性抑制miR-30家族多个miRNA的加工。而随后的miR-30缺失会导致miR-30-p53-DRP1通路活化，以及下游的线粒体结构破坏。

原文链接：

https://doi.org/10.1038/s41586-022-04667-4

制版人：十一

参考文献

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10. Agut, H., Bonnafous, P. & Gautheret-Dejean, A. Laboratory and clinical aspects of human herpesvirus 6 infections. Clin. Microbiol. Rev. 28, 313–335 (2015).