双链RNA

双链RNA（Double-stranded RNA，dsRNA）是具有两条互补链的 RNA 分子，类似于 DNA 的双螺旋结构，但呈现 A 型螺旋构象。在生物学中，dsRNA 具有极其重要的双重身份：
1. 病毒的“指纹”：它是许多病毒（如 轮状病毒）的基因组形式，也是几乎所有 RNA 病毒在复制过程中产生的中间产物。因此，它是最强效的 病原体相关分子模式 (PAMPs) 之一，能被宿主的 Toll样受体3 和 RIG-I样受体 识别，触发强烈的抗病毒免疫。
2. 基因沉默的开关：它是 RNA干扰 (RNAi) 机制的核心触发物，被 Dicer酶 切割后形成 siRNA，指导特定 mRNA 的降解。

双链RNA

Double-stranded RNA (点击展开)

病毒印记与沉默开关

分子属性
英文缩写	dsRNA
结构构象	A型螺旋 (A-form)
主要来源	病毒复制, 转录反向互补
免疫属性	强效 PAMPs
识别与效应
内体受体	TLR3
胞质受体	RIG-I, MDA5
加工酶	Dicer酶
人工模拟物	Poly(I:C)

免疫识别：危险的信号

正常的哺乳动物细胞中极少存在长链 dsRNA。因此，一旦细胞内出现 dsRNA，免疫系统会立即判定为“病毒入侵”。机体部署了多层级的传感器来侦测这一信号：

• Toll样受体3 (TLR3)： 位于内体膜上，监控被细胞吞噬进来的病毒 dsRNA（常源自坏死细胞释放的病毒物质）。通过 TRIF 途径诱导干扰素。
• RIG-I样受体 (RLRs)： 位于细胞质中，包括 RIG-I 和 MDA5。
  • RIG-I： 偏好识别较短的、带有 5'-三磷酸的 dsRNA（如流感病毒）。
  • MDA5： 偏好识别长链 dsRNA（如 SARS-CoV-2 的复制中间体）。
• 效应： 这些受体激活后，促使转录因子 IRF3/IRF7 入核，启动 I 型 干扰素 (IFN-α/β) 的表达，使细胞进入抗病毒状态。

基因调控：RNA干扰的底物

除了触发免疫，dsRNA 还是古老的基因沉默机制——RNA干扰 (RNAi) 的底物。

• 切割： 长链 dsRNA 被 RNase III 家族的酶——Dicer酶 识别并切割成约 21-23 nt 的短片段，称为 小干扰RNA (siRNA)。
• 装载： siRNA 被装载到 RNA诱导沉默复合体 (RISC) 中，引导该复合体寻找并降解互补的 mRNA。
• 应用： 这一机制被广泛用于基因功能研究（Knockdown）和核酸药物开发（如治疗淀粉样变性的 Onpattro）。

人工模拟物：聚肌胞苷酸

在实验室研究和疫苗佐剂开发中，科学家常用一种人工合成的 dsRNA 类似物——聚肌胞苷酸 (Poly I:C) 来模拟病毒感染。
● 结构： 一条链是聚肌苷酸 (Poly I)，另一条链是聚胞苷酸 (Poly C)。
● 用途： 它是 TLR3 和 MDA5 的强效激动剂，常被用作 佐剂 来增强疫苗引起的 Th1 型细胞免疫反应，也是诱导动物模型产生“类病毒炎症”的标准试剂。

       学术参考文献 [Academic Review]
       

[1] Fire A, et al. (1998). Potent and specific genetic interference by double-stranded RNA in Caenorhabditis elegans. Nature.
[点评]：诺贝尔奖获奖论文，首次揭示了 dsRNA 是触发 RNA 干扰（基因沉默）的关键分子。

[2] Alexopoulou L, et al. (2001). Recognition of double-stranded RNA and activation of NF-kappaB by Toll-like receptor 3. Nature.
[点评]：确立了 TLR3 作为 dsRNA 受体的地位，连接了 dsRNA 与 NF-κB 炎症通路。

[3] Yoneyama M, et al. (2004). The RNA helicase RIG-I has an essential function in double-stranded RNA-induced innate antiviral responses. Nature Immunology.
[点评]：发现了胞质内的 dsRNA 受体 RIG-I，解释了为何缺乏 TLR3 的细胞仍能对 dsRNA 产生抗病毒反应。

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