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宿主时刻受到环境中病原微生物的威胁，天然免疫是宿主抵抗病原微生物入侵的第一道防线，在保护宿主自身安全方面起着重要作用。宿主天然免疫系统通过编码模式识别受体(pattern-recognition receptors，PRRs)识别病原微生物产生的病原相关分子模式(pathogen-associated molecular patterns, PAMP)，进而激活下游信号转导，清除病原微生物。cGAS与MITA是介导细胞内DNA诱发的信号转导的关键感受器和接头蛋白，在天然免疫以及自身免疫过程中发挥着至关重要的作用，并且其活性与稳定性受到泛素化的严格调控。去泛素化作为泛素化的逆反应过程，主要由一类去泛素化酶所介导。我们猜想相关去泛素化酶介导cGAS或MITA的去泛素化，进而调控其活性或稳态及其介导的抗病毒免疫及自身免疫。
我们构建了人源去泛素化酶表达文库，并将其与cGAS及MITA进行免疫共沉淀实验，筛选发现USP29与cGAS相互作用，而USP13与MITA相互作用。
通过内源性免疫共沉淀，我们发现在THP-1细胞、小鼠骨髓来源的巨噬细胞以及树突状细胞中USP29与cGAS持续性地相互作用，I型单纯疱疹病毒(HSV-1)感染增强这种相互作用。在THP-1细胞中敲低USP29抑制DNA病毒感染或胞浆DNA诱导的IRF3以及NF-?B的激活，进而减少I型干扰素与炎症因子的表达。进一步的研究表明，在小鼠原代细胞中敲除USP29抑制DNA病毒感染或胞浆DNA诱导的IRF3以及NF-?B的激活，进而减少I型干扰素与炎症因子的表达，同时增强HSV-1的复制。与野生型小鼠相比，USP29缺陷型小鼠对致死性的HSV-1的感染更加易感，死亡时间更早，死亡率更高，外周血中干扰素及炎症因子减少。更进一步的研究发现，在Trex1敲除的小鼠模型中同时敲除Usp29之后，显著地抑制小鼠自身免疫相关表型，小鼠外周血或器官中干扰素刺激基因及IgG的产量减少，T细胞的活化受到抑制，自身免疫引起的小鼠死亡现象减少。我们的机制研究发现，在小鼠胚胎成纤维细胞中敲除USP29，显著增强病毒感染前后cGAS上271位赖氨酸K48链接类型的泛素，cGAS的蛋白水平明显降低，而MG132处理则能回复cGAS的蛋白水平。以上实验表明，USP29通过去除cGAS上271位赖氨酸K48类型的泛素化修饰，进而维持DNA病毒感染前后cGAS的稳定性，从而促进抗病毒天然免疫及自身免疫。
我们前期的研究表明USP13与MITA相互作用，在THP-1细胞中敲低USP13能够增强HSV-1感染诱导的IRF3及NF-?B的活化，进而促进I型干扰素与炎症因子的表达。为了进一步研究USP13在抗病毒天然免疫中的功能，我们构建了USP13敲除小鼠，发现与野生型小鼠相比，USP13缺陷型小鼠对致死性的HSV-1的感染更加抵抗，小鼠死亡事件发生更晚，死亡率更低，外周血中干扰素及炎症因子水平升高。小鼠在原代细胞中敲除USP13增强DNA病毒感染或胞浆DNA诱导的IRF3及NF-?B的活化，进而促进I型干扰素与炎症因子的表达，同时抑制HSV-1的复制。在小鼠骨髓来源的树突状细胞中敲除USP13增强MITA上K27类型的泛素化水平以及MITA与TBK1之间的相互作用。以上实验表明，USP13去除MITA上K27类型的泛素化修饰，进而抑制MITA对TBK1的募集，从而抑制抗病毒天然免疫。
总之，我们的研究发现了USP29及USP13在天然免疫及自身免疫中的新功能，为感染疾病及自身免疫疾病的治疗提供了新的靶标。
我们构建了人源去泛素化酶表达文库，并将其与cGAS及MITA进行免疫共沉淀实验，筛选发现USP29与cGAS相互作用，而USP13与MITA相互作用。
通过内源性免疫共沉淀，我们发现在THP-1细胞、小鼠骨髓来源的巨噬细胞以及树突状细胞中USP29与cGAS持续性地相互作用，I型单纯疱疹病毒(HSV-1)感染增强这种相互作用。在THP-1细胞中敲低USP29抑制DNA病毒感染或胞浆DNA诱导的IRF3以及NF-?B的激活，进而减少I型干扰素与炎症因子的表达。进一步的研究表明，在小鼠原代细胞中敲除USP29抑制DNA病毒感染或胞浆DNA诱导的IRF3以及NF-?B的激活，进而减少I型干扰素与炎症因子的表达，同时增强HSV-1的复制。与野生型小鼠相比，USP29缺陷型小鼠对致死性的HSV-1的感染更加易感，死亡时间更早，死亡率更高，外周血中干扰素及炎症因子减少。更进一步的研究发现，在Trex1敲除的小鼠模型中同时敲除Usp29之后，显著地抑制小鼠自身免疫相关表型，小鼠外周血或器官中干扰素刺激基因及IgG的产量减少，T细胞的活化受到抑制，自身免疫引起的小鼠死亡现象减少。我们的机制研究发现，在小鼠胚胎成纤维细胞中敲除USP29，显著增强病毒感染前后cGAS上271位赖氨酸K48链接类型的泛素，cGAS的蛋白水平明显降低，而MG132处理则能回复cGAS的蛋白水平。以上实验表明，USP29通过去除cGAS上271位赖氨酸K48类型的泛素化修饰，进而维持DNA病毒感染前后cGAS的稳定性，从而促进抗病毒天然免疫及自身免疫。
我们前期的研究表明USP13与MITA相互作用，在THP-1细胞中敲低USP13能够增强HSV-1感染诱导的IRF3及NF-?B的活化，进而促进I型干扰素与炎症因子的表达。为了进一步研究USP13在抗病毒天然免疫中的功能，我们构建了USP13敲除小鼠，发现与野生型小鼠相比，USP13缺陷型小鼠对致死性的HSV-1的感染更加抵抗，小鼠死亡事件发生更晚，死亡率更低，外周血中干扰素及炎症因子水平升高。小鼠在原代细胞中敲除USP13增强DNA病毒感染或胞浆DNA诱导的IRF3及NF-?B的活化，进而促进I型干扰素与炎症因子的表达，同时抑制HSV-1的复制。在小鼠骨髓来源的树突状细胞中敲除USP13增强MITA上K27类型的泛素化水平以及MITA与TBK1之间的相互作用。以上实验表明，USP13去除MITA上K27类型的泛素化修饰，进而抑制MITA对TBK1的募集，从而抑制抗病毒天然免疫。
总之，我们的研究发现了USP29及USP13在天然免疫及自身免疫中的新功能，为感染疾病及自身免疫疾病的治疗提供了新的靶标。