一、形成机制
1.病毒复制过程中的中间产物
正链RNA病毒（+ssRNA）：在复制过程中，正链RNA作为模板合成负链RNA（-ssRNA），形成dsRNA中间体。例如轮状病毒等双链RNA病毒，其基因组本身即为dsRNA；而正链RNA病毒如丙型肝炎病毒在复制时也会短暂形成dsRNA。
RNA依赖性RNA聚合酶（RdRp）的作用：病毒编码的RdRp以RNA为模板合成互补链，这一过程无需DNA中间体，直接生成dsRNA。
2.宿主细胞内源性dsRNA的产生
转录异常：转录过程中随机断裂或不完整的转录产物可能与mRNA互补配对，形成dsRNA。
逆转座元件（TEs）的转录：基因组中的TEs（如内源性逆转录病毒、长穿插核元件等）可能以双向或倒置重复方式转录，生成正义-反义混合或折返发夹结构的dsRNA。
线粒体RNA的双向转录：线粒体RNA由线粒体DNA双向转录产生，可能形成dsRNA，正常情况下由线粒体RNA降解体调节其水平。
二、生物学意义
1.病毒感染的标志与免疫激活
触发天然免疫反应：dsRNA作为病原相关分子模式（PAMP），被宿主细胞的模式识别受体（PRRs）如RIG-I、MDA5和TLR3识别，激活干扰素（IFN）信号通路，诱导抗病毒蛋白（如OAS和IFN-α）的表达，形成抗病毒反应的正反馈循环。
诱导炎症反应：dsRNA结合NLRP1后，触发炎症体形成，激活caspase 1，切割炎症细胞因子前体（如IL-1β和IL-18）和gasdermin D（GSDMD），诱导焦亡（一种炎症形式的细胞死亡）。
2.RNA干扰（RNAi）机制
基因沉默：dsRNA在细胞内被Dicer酶切割成21-23个核苷酸的小干扰RNA（siRNA），与特定mRNA结合并降解之，实现对基因表达的精准调控。这一过程在发育调控和抗病毒防御中至关重要。
抗病毒防御：宿主细胞通过RNAi机制降解病毒RNA，抑制病毒复制。例如，针对某些病毒性疾病，设计特异性的dsRNA来沉默病毒基因，从而抑制病毒的复制和感染。
3.内源性dsRNA的生理与病理作用
免疫调节：内源性dsRNA可激活固有免疫应答通路和细胞应激反应。例如，在肿瘤细胞中激活逆转座元件的转录表达可以上调细胞内dsRNA水平，激发以I型干扰素表达为特征的固有免疫应答反应，进而提高肿瘤免疫识别和激活T细胞介导的抗肿瘤应答。
疾病关联：异常的dsRNA积累可能导致免疫疾病，如Aicardi-Goutières综合征。另一方面，可控的dsRNA识别受体激活可用于激发肿瘤免疫应答反应，对提高肿瘤免疫治疗具有潜在意义。
4.生物技术应用
基因功能研究：通过向细胞或生物体内导入dsRNA，观察基因沉默后的表型变化，推断基因功能。
疾病治疗：基于RNAi的dsRNA疗法可直接作用于疾病相关基因的mRNA，实现对疾病的治疗。例如，针对某些病毒性疾病或癌症，设计特异性的dsRNA来沉默病毒基因或癌基因。
农业改良：通过转基因技术使植物表达特定dsRNA，害虫取食后会触发其体内基因沉默，从而开发抗虫作物。
