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在国家自然科学基金项目(批准号:82022030、82273024)资助下,生物医学分析全国重点实验室(原国家生物医学分析中心)南湖实验室张维娜、夏晴、王娜研究员团队合作,在VB2 活性产物 FAD 调控I 型干扰素天然免疫应答和机制方面取得进展。研究成果以 “Flavin adenine dinucleotide is an endogenous suppressor for cytosolic DNA and RNA sensors to modulate innate immunity” 为题,于 2026 年 7 月 13 日在线发表于《免疫》(Immunity)期刊上,论文连接https://www.cell.com/immunity/fulltext/S1074-7613(26)00261-X。

图 FAD调控I 型干扰素天然免疫应答机制示意图
胞质 DNA 感受器 cGAS、RNA 感受器 RIG-I 是启动 I 型干扰素(IFN-I)天然免疫应答的核心分子,在抗病毒、抗肿瘤免疫中发挥关键作用。细胞代谢、损伤过程中,基因组与线粒体核酸易泄漏至胞质,异常激活 cGAS/RIG-I 通路,诱发慢性无菌炎症、炎性衰老及系统性红斑狼疮等自身免疫病;而病毒入侵时又需要快速激活该通路清除病原体。如何实现免疫信号 “精准动态制动”,既高效防御病原又避免自身损伤,是天然免疫领域长期悬而未决的关键科学问题。
黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)是维生素 B2 的体内活性形式,传统认知仅将其视作黄素蛋白辅酶,参与细胞氧化还原基础代谢。该团队通过内源代谢小分子库筛选,首次证实 FAD 可特异性抑制胞质核酸诱导的 IFN-I 应答;胞内 FAD 水平与核酸诱导的炎症强度呈显著负相关,FAD 合成酶 FLAD1 敲除会显著放大 IFN-I 应答,外源回补 FAD 可逆转过度炎症表型。
机制研究表明,一方面FAD 可直接结合 cGAS、RIG-I 的催化口袋,模拟底物 ATP 占据活性中心,抑制两大感受器酶活与下游信号传导;另一方面胞质 dsDNA、dsRNA 能直接结合 FLAD1 并抑制其催化活性,形成精密负反馈调控环路。生理稳态下,充足 FAD 持续抑制内源核酸诱发的炎症,防止衰老与自身免疫损伤;病毒感染时, FLAD1激活受阻、胞内 FAD 快速耗竭,解除免疫抑制,高效启动抗病毒干扰素应答。动物实验证实,FLAD1 缺失小鼠炎性衰老、狼疮相关脏器损伤显著加重;诱导型全身 Flad1 敲除小鼠感染 VSV、HSV-1 后抗病毒免疫显著增强,组织病毒载量明显降低。公共临床转录组数据显示,系统性红斑狼疮患者单核细胞 FLAD1 表达显著下调,印证 FLAD1-FAD 代谢轴失衡是干扰素相关自身免疫病的重要诱因。
该研究首次发现单一内源代谢物 FAD 可同步靶向抑制 cGAS 与 RIG-I,建立 “代谢小分子双向统筹调控核酸天然免疫” 全新理论范式,突破了维生素 B2 仅参与能量代谢的传统认知。FLAD1-FAD 代谢轴具备双向可控的转化潜力:补充维生素 B2 提升 FAD 水平,可用于干预自身免疫病、炎性衰老;靶向抑制 FLAD1 下调 FAD 储备,能够放大干扰素介导的抗病毒、抗肿瘤免疫,为广谱抗病毒药物、肿瘤免疫联合疗法提供了全新代谢靶点,为营养干预炎症相关疾病提供了坚实分子理论支撑。