《Molecular Immunology》：Hippo kinase NDR1 crosstalks with GSK3 and positively regulates type I interferon-mediated antiviral innate immunity
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干擾素β（IFN-β）快速誘導分子通路尚不明確。本研究發現Hippo通路激酶NDR1通過維持GSK3活性，促進STAT1磷酸化及IFN-β產生，抑制NDR1則導致STAT1磷酸化減弱、IFN-β表達降低及病毒復制增加，NDR1缺失小鼠系統性IFN-β應答受損且病毒易感性升高。證實NDR1-GSK3-STAT1信號軸整合Hippo通路至抗病毒免疫，提示NDR1為增強宿主抗病毒能力潛在靶點。
Ting Shi | Wei Jiang | Rui Li | Han Liu | Shunning Shao | Huazhang An | Xianwei Ma
泌尿科，山東第一醫科大學第一附屬醫院及山東省千佛山醫院，中國山東大學臨床免疫學轉化醫學實驗室
摘要
I型干擾素（IFN-Is）是抗病毒先天免疫的核心介質，但調控其快速誘導的分子途徑尚未完全闡明。在本研究中，我們發現Hippo通路激酶NDR1是IFN-β介導的抗病毒反應的關鍵正向調節因子。NDR1與GSK3形成持續復合物，選擇性阻斷其與Akt的相互作用，從而防止Akt在GSK3的Ser21/9位點進行抑制性磷酸化，維持GSK3的活性。持續的GSK3活性能夠有效激活STAT1，這是啟動和放大IFN-β產生的關鍵步驟。因此，NDR1的缺失會破壞這一調控機制，導致STAT1磷酸化減少、IFN-β表達降低以及巨噬細胞中病毒復制增加。這些機制缺陷在體內也得到了驗證：NDR1缺陷小鼠表現出全身性IFN-β反應受損，并且對病毒感染的易感性顯著增加。我們的發現確立了一個此前未被充分認識的NDR1-GSK3-STAT1信號軸，該軸將Hippo通路組分整合到抗病毒先天免疫中，并表明NDR1可能是增強宿主對病毒病原體抵抗力的潛在靶點。
引言
I型干擾素在抗病毒先天免疫中起核心作用，通過誘導一系列干擾素刺激基因（ISGs）來發揮作用，這些基因編碼能夠抑制病毒復制的蛋白質（Crow和Stetson，2022；Zheng和Tang，2022）。宿主免疫細胞表達模式識別受體（PRRs）以感知入侵的病原體。病毒感染時，如RIG-I樣受體（RLRs）和胞質DNA傳感器等PRRs會識別病毒核酸并觸發I型干擾素（IFN-Is）的產生（Chen等人，2025；Salauddin等人，2025；Wang等人，2025；Zhu等人，2021）。RLRs主要檢測RNA病毒，而DNA傳感器則負責檢測DNA病毒。這些受體分別激活MAVS和STING依賴的通路，最終都匯聚到TBK1-IRF3信號軸（Deng等人，2014；Gokhale等人，2024）�；罨腎RF3結合到IFN-Is基因的啟動子上，作為驅動先天免疫反應期間IFN-Is產生的主要轉錄因子。
STAT1是IFN介導的先天免疫中的關鍵轉錄因子。缺乏完整STAT1基因的小鼠對多種病毒感染高度敏感，這突顯了其在抗病毒防御中的核心作用（Durbin等人，1996；Meraz等人，1996）。STAT1可被I型和II型干擾素激活，大多數細胞對IFN-α/β和IFN-γ的反應都需要STAT1的表達。除了介導IFN信號通路外，STAT1還參與PRR介導的先天免疫過程中IFN-Is的產生。PRR信號通路的幾個關鍵組分，包括RIG-I和STING，都是以STAT1依賴的方式上調的ISGs，從而形成一個正反饋循環來放大IFN-Is的產生（Martino等人，2025；Xu等人，2018；Yuan等人，2018）。與這些發現一致，STAT1缺陷會損害STING依賴的IFN-Is表達。先天免疫過程中STAT1的激活既可以通過IFN依賴的途徑，也可以通過非IFN依賴的途徑實現（Liu等人，2018）。在IFN依賴的途徑中，I型干擾素與IFN-α/β受體1（IFNAR1/2）結合，激活激酶Jak1和Tyk2，進而磷酸化并激活STAT1（Xue等人，2023）。然而，IFN非依賴的STAT1激活的分子基礎尚不完全清楚，盡管已有報道指出IKKα可能參與這一過程（Xing等人，2016）。鑒于STAT1在先天免疫中的關鍵作用，明確調控STAT1激活的機制對于理解抗病毒IFN反應至關重要。
Hippo信號通路是一個保守的生長調控網絡，在發育過程中調節器官大小，并在成體中維持組織穩態；該通路的失調會促進腫瘤發生（Guo等人，2025）。在典型的Hippo通路中，MST1/2磷酸化并激活激酶LATS1/2，后者進一步磷酸化并抑制轉錄共激活因子YAP和TAZ。當Hippo信號通路失活時，未磷酸化的YAP和TAZ會轉移到細胞核中，與TEAD轉錄因子結合，促進與細胞增殖、存活和遷移相關的基因表達（Kiang等人，2024）。NDR1和NDR2屬于NDR/LATS激酶家族，由MST1激活（Martin等人，2021；Martin等人，2019；Sharif和Hergovich，2018）。除了在凋亡、中心體復制和細胞周期調控中的作用外，NDR1/2還可以磷酸化并抑制YAP，從而防止腫瘤發生（Zhang等人，2015）。
最新研究表明，Hippo通路也參與免疫調節（Yang等人，2024）。在果蠅中，Hippo信號通路的缺失或YAP/TAZ的同源物Yorkie的激活會減少Toll受體誘導的抗菌肽表達，增加果蠅對革蘭氏陽性細菌感染的易感性（Liu等人，2016）。在哺乳動物中，MST1/2促進吞噬細胞中TLR誘導的活性氧產生和殺菌活性（Li等人，2025）。此外，巨噬細胞中MST1/2或NDR1的缺失會增強TLR驅動的促炎細胞因子的產生，而樹突狀細胞中MST1的缺失則促進Th17細胞的分化（Brown Harding等人，2024；Li等人，2017；Li等人，2025；Wen等人，2015；Xu等人，2019）。這些觀察結果表明Hippo通路組分參與先天免疫調節；然而，NDR1在抗病毒免疫中的作用仍 largely 未知。
在本研究中，我們證明了Hippo激酶NDR1參與抗病毒先天免疫反應。沉默NDR1會減少病毒誘導的I型干擾素產生，而NDR1過表達則會增加巨噬細胞中的IFN-β表達。與這些發現一致，NDR1缺失在體外和體內均會降低病毒誘導的IFN-β產生，NDR1缺陷小鼠對病毒感染的易感性增加。從機制上看，NDR1與GSK3α/β持續結合，并干擾Akt在GSK3 Ser21/9位點的抑制性磷酸化，從而維持GSK3的活性。在病毒感染或IFN-β刺激下，保持GSK3的活性對于有效激活STAT1是必要的。這些發現表明NDR1通過調節GSK3-STAT1信號軸來調控抗病毒I型干擾素反應，并暗示Hippo通路組分在先天免疫調節中具有更廣泛的作用。
實驗部分
小鼠
我們在129/SvEv-C57BL/6遺傳背景下的NDR1雜合小鼠（TF2907）來自Taconic Biosciences（Hudson）。C57BL/6小鼠（6-8周齡）從Joint Ventures Sipper BK Experimental Animal Company（中國上海）獲得。所有研究均遵循美國國立衛生研究院關于實驗動物護理和使用的指南，并獲得了山東第一醫科大學科學研究委員會的批準。
試劑和細胞培養
RAW264.7
NDR1增加HSV誘導的干擾素產生
Hippo通路已被證明在TLR介導的炎癥和殺菌性先天免疫中起重要作用。在之前的研究中，我們發現Hippo激酶NDR1能夠抑制TLR9介導的炎癥細胞因子的產生，而不影響巨噬細胞中TLR9介導的炎癥細胞因子的產生（Wen等人，2015）。與識別細菌來源的PAMPs的TLRs不同，識別病毒來源的PAMPs的PRRs主要通過...
討論
I型干擾素是抗病毒先天免疫反應中的核心防御機制，因此調控IFN-α/β的產生和信號傳導一直是該領域的研究重點。在本研究中，我們發現Hippo激酶NDR1通過GSK3依賴的機制作為巨噬細胞中IFN-β介導的抗病毒免疫的正向調節因子。NDR1的缺失導致巨噬細胞中IFN-β的產生顯著減少，病毒復制增加，NDR1缺陷小鼠...
作者貢獻聲明
Xianwei Ma：資金獲取、研究設計、監督、驗證、數據可視化、撰寫及審稿編輯。
Huazhang An：概念提出、資金獲取、監督、撰寫及審稿編輯。
Shunning Shao：概念提出、數據管理、研究設計、方法學研究。
Han Liu：數據分析、方法學研究、軟件應用、驗證。
Rui Li：概念提出、數據管理、數據分析、方法學研究、軟件應用。
Wei Jiang：研究設計、方法學研究、項目實施。
利益沖突聲明
作者沒有利益沖突。
致謝
本研究得到了國家自然科學基金（編號82171727、81801570）以及山東第一醫科大學和千佛山醫院的臨床與基礎研究聯合創新團隊（編號202409）的資助。
