综述:TLR7介导的干扰素信号激活在COVID-19中的作用被揭示
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时间:2025年10月09日
来源:Frontiers in Cellular and Infection Microbiology 4.8
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本综述系统阐述了Toll样受体7(TLR7)介导的干扰素(IFN)信号通路在SARS-CoV-2感染中的核心作用,涵盖其通过IRF-IFN途径调控先天与适应性免疫、影响病毒清除与自身抗体产生的机制,并探讨了其在重症COVID-19及感染后遗症(PASC)中的治疗潜力与靶向策略。
冠状病毒病2019(COVID-19)由严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)引起,已成为全球健康挑战。研究表明,Toll样受体(TLRs)和干扰素(IFNs)在病毒-宿主相互作用中发挥关键作用,其中TLR7作为识别病毒单链RNA(ssRNA)的内体受体,通过激活I型IFN信号调控早期病毒复制和免疫应答。TLR7基因位于X染色体,其功能变异与COVID-19的性别差异和重症风险密切相关。此外,长新冠(PASC)涉及持续炎症和免疫失调,但其机制尚不明确。
2 TLR7在COVID-19中的临床证据与突变影响
TLR7功能缺失变异导致外周血I型IFN反应受损,表现为IRF7、IFNβ1、IFNγ和ISG15下调。男性重症患者中常见TLR7罕见变异(如Arg920Lys和Asp41Glu),增加致命性肺炎风险。X染色体失活(XCI)逃逸导致TLR7双等位基因表达,放大IFN-I反应,可能与自身免疫病理相关。TLR7与TLR8、CXCR3等基因协同逃逸,形成免疫调控网络,影响COVID-19的免疫病理。
3 TLR7通过调控炎症与自身免疫在COVID-19中的作用
3.1 TLR7在抗病毒先天免疫中的作用及与其他内体TLRs的互动
TLR7主要在单核细胞、巨噬细胞和浆细胞样树突状细胞(pDCs)中表达,识别SARS-CoV-2 ssRNA后通过MyD88依赖途径激活IRF5和NF-κB,诱导I型IFN和促炎细胞因子(如IL-6、TNF-α)产生。TLR7与TLR3、TLR8协同调控Th1极化反应,但过度激活导致巨噬细胞促炎表型和efferocytosis破坏,加剧组织损伤。
3.2 SARS-CoV-2感染中TLR7介导的适应性免疫失调
TLR7通过调节B细胞和T细胞反应影响适应性免疫。B细胞内在TLR7促进自身抗体产生和生发中心形成,而功能缺失变异导致重症COVID-19。TLR7/8激动剂(如Resiquimod R848)可增强疫苗效价,诱导中和抗体和Th1偏向的CD4+ T细胞反应。T细胞耗竭、Th17/Treg失衡和CD8+ T细胞功能受损共同导致COVID-19和长新冠的免疫失调。
4 TLR7及其下游IRF/IFN信号通路调控SARS-CoV-2感染的机制
4.1 TLR介导的IFN信号在自身免疫与抗病毒免疫中的作用
TLR7通过MyD88-IRAK4-TRAF6激活NF-κB和IRF5/7,诱导IFN-I和ISG(如ISG15、MX1)表达。病毒通过抑制JAK-STAT1、破坏RIG-I-MAVS复合物等机制逃逸免疫。TLR7与TLR9在B细胞中功能拮抗:TLR7促进自身免疫,TLR9抑制炎症。TLR7激活CD8+ T细胞中的NF-κB和pERK,驱动自身免疫。
4.2 SARS-CoV-2感染中TLR7介导的IFN信号激活
TLR7-MyD88信号对IFN应答至关重要。患者中IRF7、IFN-I基因变异或抗IFN-α自身抗体导致重症COVID-19。TLR7缺陷削弱病毒感知,而过度激活引发细胞因子风暴。TLR7与IRF/IFN信号串扰调控炎症和抗病毒平衡,但其细胞特异性机制仍需探索。
5 TLR7在长新冠中的潜在作用与SARS-CoV-2特异性适应性免疫失调
长新冠表现为持续炎症、T细胞耗竭和B细胞活化。TLR7功能缺失变异与长期神经并发症相关。TLR7通过IFN信号调节适应性免疫,但其在长新冠中的机制尚不明确。
6 靶向TLR7和IRFs/IFNs信号的疫苗与治疗策略益处
TLR7激动剂(如Vesatolimod)增强IFN-α/β产生和ISG表达,但可能加剧炎症。TLR9激动剂间接调节免疫,但有自身免疫风险。IRF靶向药物(如Iberdomide)可抑制IFN签名,缓解高炎症。IFN疗法增强抗病毒状态,但需优化疗效与安全性。
TLR7介导的IFN信号是SARS-CoV-2免疫的核心,但其双重角色(保护性与病理性)取决于激活时空背景。未来需利用灵长类模型、单细胞技术阐明细胞特异性机制,并通过临床试验评估TLR7-IRF-IFN靶向策略在COVID-19和长新冠中的治疗潜力。
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