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综述:干扰素调节因子3超越先天免疫:在肥胖和代谢紊乱中的调控
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月19日 来源:Seminars in Immunology 7.4
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这篇综述系统阐述了干扰素调节因子3(IRF3)从传统抗病毒免疫调控到代谢疾病(如肥胖、2型糖尿病T2D)的新兴作用机制,揭示了其通过调控脂肪组织炎症(TLR4/TRIF-TBK1-IRF3通路)、线粒体应激(cGAS-STING-IRF3轴)和胰岛素抵抗(PPARγ/AMPK信号)的多重功能,为代谢紊乱的免疫治疗提供了新靶点。
干扰素调节因子3(IRF3)长期以来被视为抗病毒免疫的核心转录因子,通过TLR3/4和cGAS-STING通路诱导I型干扰素(IFNα/β)产生。然而,最新研究揭示了其在代谢疾病中的关键作用——肥胖患者的脂肪组织中,IRF3被游离脂肪酸(FFAs)和线粒体DNA片段持续激活,触发慢性炎症并加剧胰岛素抵抗。
IRF3的激活依赖TBK1/IKKε对其C端自抑制区(AR)的磷酸化(人类Ser386/Ser396,小鼠Ser379),促使二聚化并核转位。有趣的是,双特异性磷酸酶DUSP10能直接去磷酸化IRF3(靶向Ser386/Ser393),而DUSP4则通过招募TBK1/ERK1/2形成复合物间接调控其活性。在肥胖状态下,高脂饮食(HFD)降低脂肪组织DUSP4表达,导致IRF3过度活化。
IRF3在脂肪生成中表现出矛盾作用:在3T3-L1前脂肪细胞中过表达会抑制PPARγ和C/EBPα,阻碍分化;但全身IRF3敲除(KO)小鼠却自发肥胖并伴随胰岛素抵抗。机制上,IRF3通过诱导脂肪酸羟脂肪酸水解酶AIG1促进胰岛素抵抗,而干扰素刺激基因ISG15则通过抑制乳酸脱氢酶(LDHA)重编程线粒体呼吸,影响米色脂肪产热。
肥胖脂肪组织中,IRF3驱动M1型巨噬细胞极化:TLR4感知棕榈酸酯后,通过TRIF-IRF3轴上调CCL2(MCP-1),招募更多单核细胞。IRF3缺失巨噬细胞因IFNβ-IL-10信号缺失,分泌更多TNFα和IL-6,但HFD喂养的IRF3 KO小鼠却显示巨噬细胞浸润减少,提示饮食背景对IRF3功能的调节差异。
肝细胞IRF3呈现双向调控:一方面与IKKβ互作抑制NF-κB减轻炎症,另一方面通过诱导蛋白磷酸酶PP2A(由Ppp2r1b编码)使AMPK/AKT去磷酸化,加剧胰岛素抵抗。在肝星状细胞(HSCs)中,IRF3与视网膜母细胞瘤蛋白(RB)形成复合物,通过cGAS-STING诱导衰老,抑制纤维化进展。
TBK1抑制剂(如amlexanox)已显示改善肥胖相关胰岛素抵抗的潜力,但直接靶向IRF3需谨慎——其抗病毒功能不可忽视。未来研究需明确组织特异性作用:脂肪细胞与巨噬细胞IRF3的代谢效应可能相反,而DUSP4/10等调控分子或成更安全的选择。
IRF4通过PGC-1α调控线粒体产热,IRF5则促进M1巨噬细胞极化加剧胰岛素抵抗。值得注意的是,IRF3还能介导瘦素的急性厌食效应——AgRP神经元中IRF3核转位是瘦素抑制食欲的关键步骤,这为肥胖与衰老相关的瘦素抵抗提供了新解释。
Th17/Treg失衡与IRF3激活密切相关:肥胖状态下,IRF3促进Th17细胞分泌IL-17干扰胰岛素信号,同时削弱Treg细胞的免疫抑制功能。这种免疫-代谢对话通过脂肪因子(如瘦素、脂联素)和肠道菌群衍生的LPS进一步放大,形成慢性炎症的恶性循环。
从抗病毒哨兵到代谢调控者,IRF3的多元角色重塑了我们对免疫-代谢网络的理解。其在脂肪组织、肝脏和免疫细胞中的复杂作用,既挑战了传统治疗策略,也为精准干预代谢疾病开辟了新路径。未来的研究需在时空特异性调控、IRF3异构体功能及临床转化方面持续探索。
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