禽源甲型流感病毒（IAVs）持續構成大流行威脅。為實現跨物種傳播，禽流感病毒必須突破人類細胞防禦機制。盡管已發現受體兼容性、聚合酶適應性等多重保護屏障，但人類細胞防禦體系的完整作用機理尚未完全闡明。禽流感病毒能有效規避人類RNA感應通路，但在人體細胞內仍表現出有限的複制能力。這一現象表明，人類先天性免疫系統的其他組分可能構成針對禽流感病毒的額外屏障。
幹擾素基因刺激因子（STING）在流感病毒感染期間被激活，而STING功能缺失會導致體內外流感病毒滴度升高。因此，我們研究了STING在調控人類細胞病毒複制中的作用及其限制流感病毒跨物種傳播的潛在作用。
通過藥理學和遺傳學方法，我們確定STING通過激活核因子κB（NF-κB）通路來限制IAV。對STING點突變文庫的進一步篩選表明，STING中的Gly90殘基對於激活NF-κB和限制IAV複制至關重要。這一發現在攜帶內源性Gly90敲入突變的原代人類呼吸細胞和點突變小鼠中得到了證實。我們比較了過表達野生型STING和STING G90A（Gly90）引發的轉錄變化→Ala）突變體，以鑒定我們用小型幹擾RNA篩選驗證的候選抗病毒NF-κB刺激基因（NSG）。由此，我們確定了生長停滯和DNA損傷誘導蛋白34（GADD34），它限制了IAV在人類細胞中的複制。GADD34主要在人類呼吸系統中表達，並獨立於其典型磷酸酶功能抑制IAV聚合酶活性。
IAV編碼蛋白的篩選顯示，人IAV編碼的基質蛋白1（M1）蛋白介導了人STING-NF-κB-GADD34通路的逃避。我們發現，來源於禽流感病毒的M1蛋白在對抗人類STING方面不如人流感病毒M1有效，盡管它對禽流感病毒保持了完全的活性。序列比對確定了M1蛋白第115位的Val到Ile置換，該置換促進了特異性針對人類的免疫逃逸，但不針對鳥類STING，從而增強了鳥類特征的IAV在哺乳動物細胞中的複制適應性。
我們建議STING可以作為一種溢出屏障，防止IAV從鳥類傳播到人類。流感病毒M1蛋白中殘基115從Val到Ile的進化可能在繞過這一限制方面發揮關鍵作用，並賦予病毒在人類細胞中的複制優勢。因此，監測M1-115變異可作為預測IAV跨物種傳播風險的分子標記。此外，開發破壞M1-STING相互作用的藥物，特別是針對攜帶Ile115菌株的藥物，可以增強對未來流感大流行的准備。