综述:模式识别受体与炎症小体:现状与展望

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:Molecules and Cells 3.7

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  这篇综述系统阐述了模式识别受体(PRRs)通过识别病原相关分子模式(PAMPs)和损伤相关分子模式(DAMPs)激活炎症小体(inflammasome)及下游信号通路的机制,重点探讨了多受体协同形成的PANoptosome在抗感染免疫与炎症疾病中的调控作用,为开发靶向PRR的免疫疗法提供了新视角。

  

摘要

模式识别受体(PRRs)是先天免疫系统的核心元件,通过直接识别病原体相关分子模式(PAMPs)和损伤相关分子模式(DAMPs),启动炎症反应并调节适应性免疫。配体结合触发下游信号通路,促进病原体清除并驱动炎症小体组装。最新研究揭示了PRRs在感知细胞损伤和维持稳态中的关键作用,尤其强调了PRR网络间的交互可形成多受体炎症小体复合物(PANoptosome),在PAMP和DAMP协同刺激下诱导协调性炎症性细胞死亡(PANoptosis)。

引言

先天免疫通过物理屏障(如皮肤、黏膜)和化学因子(如抗菌酶、补体级联)提供第一道防线。PRRs分为五大类:Toll样受体(TLRs)、NOD样受体(NLRs)、RIG-I样受体(RLRs)、C型凝集素受体(CLRs)和AIM2样受体(ALRs)。它们通过跨膜或胞内定位识别不同配体,激活NF-κB和干扰素调节因子(IRFs),进而调控炎症基因表达。

Toll样受体(TLRs)

TLRs家族包含10种人类成员(TLR1-TLR10)和12种小鼠成员(TLR1-TLR9、TLR11-TLR13)。TLR2与TLR1/6异源二聚体识别脂肽,TLR4-MD2-CD14复合物感知脂多糖(LPS),而内体TLR3/7/9主要识别病毒核酸。TLRs通过髓样分化因子88(MyD88)依赖或非依赖途径激活NF-κB和MAPK,诱导促炎因子(如IL-6、TNF)和I型干扰素产生。

NOD样受体(NLRs)

NLRs通过NACHT域寡聚化响应配体。NOD1/2识别细菌肽聚糖成分(如iE-DAP和MDP),招募RIPK2激活NF-κB。NLRP3炎症小体可被LPS、ATP或离子流激活,通过衔接蛋白ASC募集caspase-1,切割gasdermin D(GSDMD)引发细胞焦亡,并释放IL-1β和IL-18。

RIG-I样受体(RLRs)

RLRs(RIG-I、MDA5、LGP2)识别病毒RNA。RIG-I结合5′-三磷酸RNA后与线粒体抗病毒信号蛋白(MAVS)相互作用,激活TBK1/IKKε磷酸化IRF3,促进干扰素产生。MDA5则偏好长双链RNA,而LGP2通过调控RNA结合平衡信号强度。

C型凝集素受体(CLRs)

CLRs(如Dectin-1/2)通过碳水化合物识别域(CRD)感知真菌β-葡聚糖或α-甘露聚糖。Dectin-1的免疫受体酪氨酸激活基序(ITAM)招募脾酪氨酸激酶(Syk),激活NF-κB和NLRP3炎症小体。

AIM2样受体(ALRs)

ALRs(如AIM2、IFI16)通过HIN200域结合胞内双链DNA,形成炎症小体。AIM2在HSV-1感染中可转录上调ZBP1和pyrin,组装复合炎症小体。

非NLR蛋白:ZBP1和pyrin

ZBP1通过Zα域识别Z型核酸,RHIM域招募RIPK3驱动炎症性死亡。Pyrin响应细菌毒素对Rho GTP酶的抑制,与ASC结合激活caspase-1。

PRR交互与PANoptosome

多受体协同是近年研究焦点。例如,IAV感染中ZBP1与NLRP3形成PANoptosome;HSV-1感染时AIM2诱导的ZBP1-pyrin复合物;沙门氏菌中NAIP-NLRC4的协作。实验证明,联合刺激NLRP3、AIM2、NLRC4和pyrin可显著增强PANoptosis,远超单一受体激活效果。

结论与展望

PRRs及其网络调控是感染防御和炎症疾病的双刃剑。PANoptosome的发现揭示了先天免疫的整合性,但多受体时空组装机制仍需解析。靶向PRR交互节点或为治疗感染、自身免疫病及癌症提供新策略。

(注:全文严格依据原文缩编,未添加非文献内容,专业术语均保留原文格式如NF-κB、IL-1β等。)

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