NC | Ribo-seq应用：宿主成熟tRNA组作为解码开关调节抗病毒与促病毒反应

病毒与宿主之间的进化军备竞赛涉及多个层面的竞争，目前的研究主要集中在转录和翻译层面。病毒常常抑制宿主基因转录并关闭宿主翻译，从而劫持宿主机制为其自身服务。

作为反击，宿主细胞会启动以干扰素为核心的先天免疫应答，激活数百个干扰素刺激基因（ISGs）来抑制病毒。然而，病毒和宿主的蛋白质生产线都依赖于宿主的成熟tRNAome（tRNA组）进行翻译解码。

tRNAome作为连接转录组和蛋白质组的关键调控者，其在病毒与宿主这场竞争中的作用尚未被充分探索。尽管tRNAome在癌症等病理场景中的动态变化已有报道，但它如何作为“解码开关”协调抗病毒或促病毒过程仍是一个悬而未决的科学问题。

2026年5月21日，四川农业大学程安春团队在Nature Communications上发表了题为“Host mature tRNAome as a decoding switch regulates antiviral and proviral responses” 的研究论文。该研究发现宿主成熟tRNA组在干扰素抗病毒反应与病毒感染过程中发挥着双重“解码开关”作用，通过动态重塑调节干扰素刺激基因的翻译效率。

文章索引

【标题】Host mature tRNAome as a decoding switch regulates antiviral and proviral responses

【发表期刊】Nature Communications

【发表日期】2026年5月21日

【作者及团队】四川农业大学程安春团队

【IF】15.7

研究结果

一、干扰素重塑tRNA组并协调ISG的翻译动态

研究通过联合RNA-seq、蛋白质谱和Ribo-seq核糖体印迹分析发现，IFN-α处理后细胞内ISG的转录和翻译存在动态滞后与重配现象。

基于去酰化反应的tRNA组定量技术揭示了成熟tRNA组丰度经历先降后升的重塑过程，且这种可用性的变化直接决定了ISG的翻译效率。

二、干扰素依赖tRNA组的成熟与氨基酸负载发挥抗HEV作用

利用siRNA敲低TRNT1阻断tRNA成熟，或通过限制氨基酸浓度抑制tRNA负载，均会显著降低HEV感染模型中IFN-α的抗病毒效力。

相反，补充全套氨基酸以解除负载抑制能大幅提升ISG蛋白合成并使干扰素的抗HEV效果增强4到5倍，证明tRNA组可用性驱动了抗病毒反应。

三、病毒感染特异性重塑宿主tRNA组以利于自身解码

在不诱导ISG反应的DHBV或HBV感染模型中，病毒感染依然显著重塑了宿主成熟的tRNA组。

通过密码子使用偏好（CUB）关联分析发现，HBV核心蛋白基因高度富含AGA密码子，促使宿主特异性上调tRNA-Arg-UCU以利于病毒翻译。

四、tRNA-Arg-UCU正向调控HBV的核心蛋白合成及DNA复制

通过慢病毒载体过表达tRNA-Arg-UCU可显著增强HBV的核心蛋白合成及DNA复制。

利用无精氨酸培养基抑制该tRNA负载或引入错配tRNA突变体会产生显著的抑制作用，且突变实验证实该解码优势完全依赖于病毒核心蛋白基因中的AGA密码子。

五、tRNA-Arg-UCU在体内外模型中额外促进pgRNA转录

在HepG2-NTCP细胞及Alb-Cre转基因小鼠模型中，过表达tRNA-Arg-UCU不仅直接促进了病毒翻译和DNA复制，还由于核心蛋白增加反过来显著激活了前基因组RNA（pgRNA）的转录。

这种多阶段的促进作用最终导致小鼠体内更严重的肝脏损伤和更高的病毒表达。

总结

本研究系统性地阐明了宿主tRNA组作为一种双向解码开关，在免疫防御与病毒致病博弈中扮演着决定性的协调角色。它不仅是宿主干扰素建立抗病毒翻译防线的必需元件，更是乙肝病毒等隐藏型病毒劫持宿主资源以放大复制能力的同谋。这些机制为理解抗病毒药物的临床无响应问题以及开发靶向宿主tRNA组的新型疗法提供了全新的密码子级视角。