Nature Communications | 哈尔滨兽医研究所翁长江/刘宏扬团队发现IFI208通过诱导MDA5液-液相分离增强抗病毒免疫

在机体抵御病毒入侵的过程中，I型干扰素（IFN）和其下游激活的干扰素刺激基因（ISG）构筑了宿主先天免疫的第一道防线。病毒核酸被模式识别受体（PRR）识别后，会启动级联信号反应，诱导I型IFN的产生，进而通过JAK-STAT通路驱动大量ISG的表达，形成正反馈循环以清除病毒。液-液相分离（LLPS）作为一种关键的生物物理调控机制，近来被发现在cGAS-STING和RIG-I-MAVS等信号通路中发挥着组织信号复合物、放大免疫应答的重要作用。PYHIN家族成员通常通过HIN结构域识别病毒DNA，然而缺乏该结构域的IFI208蛋白功能一直成谜。2026年7月24日，中国农业科学院哈尔滨兽医研究所翁长江/刘宏扬课题组团队在《Nature Communications》杂志在线发表了题为“IFI208, an interferon-stimulated gene, promotes host antiviral responses through liquid-liquid phase separation of MDA5”的研究论文。该研究发现IFI208作为一个新型干扰素刺激基因，能够通过核输出蛋白XPO1介导的核质转运，与胞浆中的MDA5发生相互作用，并以双链RNA依赖的方式诱导MDA5发生液-液相分离，从而显著增强MDA5对病毒RNA的识别能力和寡聚化激活过程，最终促进I型干扰素的产生并抑制病毒复制。

研究团队发现，IFI208的表达受到病毒感染和I型干扰素信号的严格调控。在RNA病毒（如VSV、SeV、EMCV）和DNA病毒（如HSV-1、PRV、ADV）感染小鼠巨噬细胞后，IFI208的启动子活性、mRNA转录水平和蛋白表达水平均呈现显著上调。这种上调效应在IFNAR1或IFNAR2受体缺陷的细胞中完全消失，证实IFI208的表达依赖于经典的JAK-STAT信号通路。此外，与其他经典ISG如ISG56和ISG15相比，IFI208在多种刺激条件下的mRNA诱导倍数往往更高。研究团队利用IFI208基因敲除小鼠模型进一步证实，在缺失IFI208的情况下，无论是体外分离的巨噬细胞还是小鼠体内的靶器官，病毒感染后I型干扰素和炎症因子的产生都大幅下降，器官内的病毒载量则显著攀升，导致基因敲除小鼠对HSV-1和EMCV感染的死亡率明显高于野生型小鼠，揭示了IFI208在机体抗病毒防御中不可或缺的角色。

在分子机制层面，研究团队阐明了IFI208从细胞核转位至细胞质并协同MDA5发挥功能的完整链条。正常情况下，IFI208主要定位于细胞核内，当病毒感染发生后，IFI208通过其C端富含亮氨酸的核输出信号（NES）与核输出受体XPO1结合。使用XPO1特异性抑制剂Selinexor或敲低XPO1的表达，均能有效阻断病毒感染诱导的IFI208核质转位，表明XPO1是驱动IFI208出核的关键转运蛋白。进入细胞质的IFI208能够特异性地与MDA5结合，并且这种结合并不依赖IFI208直接结合RNA，而是极大地增强了MDA5与长链双链RNA的结合能力。RNA pull-down实验显示，在IFI208存在的情况下，被HMW-poly(I:C)和EMCV基因组RNA拉下的MDA5蛋白量显著增加。研究团队还发现，IFI208能够强力促进MDA5的寡聚化——这一过程是MDA5激活并招募下游MAVS信号分子所必需的。无论是在过表达系统中还是在原代巨噬细胞中，IFI208的缺失都会导致MDA5寡聚化条带的显著减弱。

更深入的机制探索揭示了IFI208促进MDA5液-液相分离形成的全新功能。利用活细胞显微成像技术，研究团队观察到GFP标记的IFI208在EMCV感染后迅速从细胞核转移到细胞质，并形成动态的、能够发生融合的球形点状结构。荧光漂白恢复（FRAP）实验表明，这些点状结构具有液态的流动性和恢复动力学特征，符合液-液相分离的物理属性。在体外实验中，纯化的重组IFI208蛋白在生理盐浓度下即可自发形成液滴，而将IFI208与MDA5以及HMW-poly(I:C)混合后，能观察到两者发生共凝聚，形成尺寸更大、信号更强的复合液滴。当使用IFI208基因敲除小鼠的巨噬细胞进行实验时，病毒感染或poly(I:C)刺激后细胞内几乎无法形成MDA5的点状聚集，这直接证明了IFI208是病毒诱导的MDA5相分离过程中不可或缺的驱动因子。最后，通过RNA干扰实验沉默MDA5的表达，研究者证实IFI208促进I型干扰素产生和抑制病毒复制的生物学功能几乎完全依赖于MDA5的存在。这项研究首次建立了PYHIN家族成员IFI208与MDA5介导的RNA识别及液-液相分离调控之间的桥梁，揭示了XPO1-IFI208-MDA5轴在宿主抵御DNA和RNA病毒感染中的关键调控作用，并为理解天然免疫信号复合物的时空动态组装提供了全新的视角。

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