干扰素-λ(Interferon-λ，IFN-λ)，又称Ⅲ型干扰素，是干扰素家族的新成员，包括IFN-λ1，IFN-λ2和IFN-λ3，主要在抗原提呈细胞中表达。病毒感染或Toll样受体(Toll-like receptors，TLRs)激动剂的刺激均能上调IFN-λ的表达。IFN-λ与其受体复合物IL-28Rα／IL-10Rβ结合后导致Jak-Stat信号转导途径的激活，发挥类似Ⅰ型干扰素的抗病毒、抗肿瘤及免疫调节功能。目前，关于IFN-λ的研究主要集中在免疫系统，关于其在神经系统的表达和作用，国内外报道甚少。本研究应用细胞与分子生物学、病毒学及免疫学相关技术探讨IFN-λ及其受体在人神经细胞中的表达、TLR活化对IFN-λ的调节以及IFN-λ在神经细胞内抗病毒功能及机制。本研究为揭示IFN-λ在人神经元抗病毒天然免疫中的作用提供了直接的实验依据，也为人类免疫缺陷病毒Ⅰ型(Human Immunodeficiency Virus-1，HIV-1)引起的神经精神异常及单纯疱疹病毒Ⅰ型(Herpes Simplex Virus-1，HSV-1)脑病的药物治疗提供新线索。一、人神经细胞表达IFN-λ及其受体为了明确人神经细胞是否表达IFN-λ，我们首先检测了不同类型神经细胞内源性IFN-λ的表达水平。正常人脑组织、人原代大脑皮质神经元、NT2-N神经元以及神经瘤细胞系SH-SY5Y，CHP212均可表达IFN-λ1，但不表达IFN-λ2／3。随着NT2-N神经元的分化成熟，IFN-λ1表达量逐渐升高，而IFN-λ2／3表达一直呈阴性。正常人脑组织及人神经细胞也表达IFN-λ受体复合物IL-28Rα／IL-10Rβ。随着神经细胞的分化成熟，这两种受体亚单位的表达水平逐渐增高。二、TLR-3活化诱导人神经细胞表达IFN-λTLR是近来发现的一类细胞跨膜受体，在识别病原体模式分子、启动天然免疫应答作用中发挥重要作用。人原代神经元、NT2-N神经元和神经细胞系表达所有功能性的TLR(TLR1-10)。利用TLR-3激动剂聚肌苷酸胞苷酸(Polyriboinosinicpolyribocytidylic acid，PolyI：C)活化TLR-3能特异性增强IFN-λ在神经元中的表达，这种TLR-3介导的IFN-λ的诱导具有剂量和时间依赖关系。此外，TLR-3介导的激活是特异性的，因为TLR-4，5，7，8，9激动剂对IFN-λ1和IFN-λ2／3的表达均无影响。三、IFN-λ抑制人神经细胞内HSV-1复制为了明确IFN-λ能否抑制嗜神经DNA病毒HSV-1，我们在病毒复制的不同阶段检测IFN-λ对HSV-1感染的抑制作用。结果显示HSV-1感染后神经细胞出现明显的圆缩、聚集及空泡状改变，随着感染时间的延长，神经细胞内病毒DNA含量逐渐增多，提示HSV-1可以在以上人神经细胞模型内复制。荧光实时定量PCR分析显示：与Ⅰ型IFN类似，IFN-λ1和IFN-λ2均抑制人神经细胞内HSV-1的DNA复制，且抑制作用呈现明显的剂量和时间依赖性；免疫荧光化学结果则显示IFN-λ1或IFN-λ2处理的感染细胞内HSV-1包膜糖蛋白D(glycoprotein D，gD)免疫反应阳性产物较未处理组明显减弱，提示IFN-λ抑制HSV-1 gD蛋白合成。抗IL-10Rβ中和抗体能部分阻断IFN-λ1和IFN-λ2的抗HSV-1作用，证实IFN-λ通过其特异性受体而发挥抗HSV-1效应。四、IFN-λ抑制神经细胞内HIV复制为了进一步揭示IFN-λ在人神经细胞的抗病毒功能，我们检测IFN-λ是否抑制人神经细胞内HIV-1复制。因为HIV-1不能直接感染人神经细胞，所以我们利用假型HIV-1进行感染。假型HIV-1是由HIV-1骨架基因融合荧光素酶基因，外包鼠白血病病毒包膜制备而成。它能感染任何类型的细胞。利用底物检测荧光素酶活性可以反映HIV-1在细胞中的复制状态。我们的研究发现IFN-λ1和IFN-λ2可抑制人神经细胞内HIV-1的复制和诱导细胞内抗HIV因子-胞嘧啶脱氨酶-3G(apolipoprotein B mRNAediting enzyme 3G，Apobec3G)和Apobec3F的表达，提示IFN-λ的抗HIV-1效应可能由Apobec3G／F介导。TLR-3活化在特异性诱导IFN-λ表达的同时，也可以抑制假型HIV-1的复制，且抑制效应具有明显的剂量依赖关系。为了明确细胞内诱导的IFN-λ是否具有抗病毒活性，我们检测IFN-λ在TLR-3介导的抗HIV-1效应中的作用。利用抗IL-10Rβ中和抗体阻断内源性IFN-λ作用，再用PolyI：C活化TLR-3，观察PolyI：C对HIV-1的抑制效应是否降低。结果显示，抗IL-10Rβ抗体阻断明显降低TLR-3介导的抗HIV-1效应，提示神经细胞内IFN-λ参与TLR-3介导的抗病毒作用。五、IFN-λ激活IFN-α通路Ⅰ型干扰素是宿主抗病毒天然免疫最重要的细胞因子之一。病毒通过活化TLR诱导干扰素调节因子(IFN regulatory factors，IRF)产生，IRF经磷酸化入核，结合于Ⅰ型干扰素反应元件，导致Ⅰ型干扰素基因表达。Ⅰ型干扰素分泌出细胞后与其受体结合，经过Jak-Stat信号转导途径，诱导一系列干扰素刺激基因(IFN stimulated genes，ISGs)的表达，帮助宿主建立抗病毒状态。为了探讨IFN-λ可能涉及的抗病毒机制，我们观察了IFN-λ对Ⅰ型IFN通路的影响，包括IFN-λ是否诱导TLRs、IRFs、IFN-α、IFN-β以及ISGs。荧光实时定量PCR结果显示，IFN-λ1和IFN-λ2均可诱导人NT2-N神经元内TLR-3和9、IRF-7及IFN-α表达，但对其它TLR、IRF及IFN-β的表达无影响。对于检测的所有ISGs包括MxA、OAS-1、PKR、ISG56，IFN-λ均有诱导作用。以上结果表明IFN-α通路的激活可能是IFN-λ的抗病毒机制之一。结论：人神经细胞表达IFN-λ1，而不表达IFN-λ2／3；人神经细胞也表达IFN-λ受体复合物IL-28Rα／IL-10Rβ；PolyI：C特异性活化人神经细胞内的TLR-3而导致IFN-λ表达。IFN-λ或激活TLR-3可抑制神经细胞内HIV复制，IFN-λ也能抑制神经细胞内HSV-1的感染。以上结果表明人神经细胞具有IFN-λ介导的细胞内抗病毒天然免疫防御体系。IFN-λ在中枢神经系统内的临床抗病毒作用有待于进一步的研究。