IFITM3,全称为干扰素诱导的跨膜蛋白3,是一种重要的抗病毒基因,参与调节先天免疫反应。IFITM3基因编码的蛋白质位于细胞膜和内溶酶体膜上,通过限制病毒进入和融合,抑制多种包膜病毒的感染。IFITM3在多种病毒感染中发挥抗病毒作用,包括流感病毒、黄病毒、丝状病毒和冠状病毒等。IFITM3的表达受干扰素的诱导,在病毒感染后迅速上调,以增强细胞的抗病毒能力。
IFITM3在阿尔茨海默病(AD)中也发挥着重要作用。研究表明,IFITM3基因多态性与认知功能和AD生物标志物相关。IFITM3基因中的rs10751647位点与认知能力下降、淀粉样蛋白和tau蛋白沉积以及脑萎缩相关,提示IFITM3基因在AD的发病机制中具有潜在的作用[1]。此外,IFITM3蛋白还被发现能够调节γ-分泌酶的活性,从而影响淀粉样β蛋白的产生[2]。
在肿瘤免疫中,IFITM3也发挥着重要作用。IFITM3的缺失可以增强调节性T细胞(Treg)的肿瘤杀伤反应,并表现出Th1样Treg表型,分泌更多的IFNγ。机制研究表明,IFITM3缺失可以增强STAT1的翻译和磷酸化,而STAT1的缺失则降低IFITM3的表达,形成了一个IFNγ-STAT1-IFITM3的反馈回路。这一反馈回路对于抗肿瘤免疫至关重要,可能成为癌症免疫治疗的潜在靶点[3]。
在新冠病毒感染中,IFITM3基因多态性与疾病的严重程度相关。IFITM3基因的表达受干扰素的诱导,能够阻止冠状病毒家族的病毒进入细胞,从而发挥抗病毒作用。研究表明,IFITM3基因中的某些多态性与COVID-19的严重程度相关,包括呼吸、心脏和神经系统疾病[4]。
此外,IFITM蛋白家族还参与调节适应性免疫。IFITM1-3蛋白在T细胞中表达,并直接参与适应性免疫,调节CD4+ T辅助细胞分化的过程[5]。此外,IFITM3基因的表达变异可以解释个体间对寨卡病毒易感性的差异[6]。
综上所述,IFITM3是一种重要的抗病毒基因,参与调节先天免疫和适应性免疫反应。IFITM3在多种疾病中发挥重要作用,包括阿尔茨海默病、肿瘤和新冠病毒感染。IFITM3的研究有助于深入理解免疫系统和疾病发生机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Pyun, Jung-Min, Park, Young Ho, Hodges, Angela, Saykin, Andrew J, Nho, Kwangsik. 2022. Immunity gene IFITM3 variant: Relation to cognition and Alzheimer's disease pathology. In Alzheimer's & dementia (Amsterdam, Netherlands), 14, e12317. doi:10.1002/dad2.12317. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35769874/
2. Hur, Ji-Yeun, Frost, Georgia R, Wu, Xianzhong, Goate, Alison, Li, Yue-Ming. 2020. The innate immunity protein IFITM3 modulates γ-secretase in Alzheimer's disease. In Nature, 586, 735-740. doi:10.1038/s41586-020-2681-2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32879487/
3. Liu, Xinnan, Zhang, Weiqi, Han, Yichao, Li, Hecheng, Li, Bin. 2024. FOXP3+ regulatory T cell perturbation mediated by the IFNγ-STAT1-IFITM3 feedback loop is essential for anti-tumor immunity. In Nature communications, 15, 122. doi:10.1038/s41467-023-44391-9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38167862/
4. Sahranavard-Pirbazari, Parisa, Khoshghiafeh, Azin, Kamali, Mohammad Javad, Bakhtiari, Marzieh, Ahmadifard, Mohamadreza. 2023. A comprehensive review of ACE2, ACE1, TMPRSS2 and IFITM3 gene polymorphisms and their effect on the severity of COVID-19. In Advances in medical sciences, 68, 450-463. doi:10.1016/j.advms.2023.10.010. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37926001/
5. Yánez, Diana C, Ross, Susan, Crompton, Tessa. 2019. The IFITM protein family in adaptive immunity. In Immunology, 159, 365-372. doi:10.1111/imm.13163. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31792954/
6. Wells, Michael F, Nemesh, James, Ghosh, Sulagna, Eggan, Kevin, McCarroll, Steven A. 2023. Natural variation in gene expression and viral susceptibility revealed by neural progenitor cell villages. In Cell stem cell, 30, 312-332.e13. doi:10.1016/j.stem.2023.01.010. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36796362/