综述:层层调控:转录后修饰决定巨噬细胞应答

【字体: 时间:2025年07月02日 来源:TRENDS IN Immunology 13.1

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  这篇综述深入探讨了巨噬细胞(Macrophages)作为先天免疫系统(Innate immune system)哨兵的核心作用,揭示了转录后调控(Post-transcriptional regulation)通过pre-mRNA剪接、3′端修饰、mRNA稳定性和翻译控制等机制,动态塑造其炎症反应与组织修复能力。文章系统梳理了TLR信号通路负反馈、mTOR/整合应激反应(ISR)全局调控及RNA结合蛋白(RBPs)靶向作用等分子开关,为炎症性疾病治疗提供了新视角。

  

Significance
作为先天免疫系统的快速反应部队,巨噬细胞通过转录后调控精确协调炎症启动与消退、抗菌防御和组织修复的时空平衡。当传统转录调控研究趋于饱和时,pre-mRNA选择性剪接(Alternative splicing)和翻译效率控制等机制正成为解码巨噬细胞可塑性的关键。这些层级化调控网络不仅能覆盖转录指令,更蕴藏着治疗慢性炎症和自身免疫疾病的潜在靶点。

Highlights
• 环境响应开关:巨噬细胞通过pre-mRNA剪接动态调整Toll样受体(TLR)信号通路组分,如截短型MyD88s异构体的产生可形成负反馈环路,在LPS刺激后24小时内迅速平息炎症风暴
• 技术革新视野:单细胞核糖体图谱(Ribo-seq)联合纳米孔直接RNA测序技术,首次捕捉到脂多糖(LPS)激活后巨噬细胞m6A修饰的瞬时重编程事件
• 代谢翻译偶联:mTORC1通过磷酸化4E-BP1释放eIF4E翻译起始因子,优先促进含有TOP基序的促炎细胞因子mRNA翻译,而整合应激反应(ISR)则通过磷酸化eIF2α全局抑制非必需蛋白合成
• 治疗新范式:靶向TTP(Tristetraprolin)这个AU富含元件(ARE)结合蛋白的小分子激动剂,在类风湿性关节炎模型中显著加速炎症相关mRNA的降解

Abstract
巨噬细胞的基因表达程序如同精密的多层电路板:当病原体相关分子模式(PAMPs)激活Toll样受体4(TLR4)时,不仅触发NF-κB驱动的转录浪潮,更引发一系列隐蔽的转录后调控事件。核内不均一核糖核蛋白(hnRNPs)家族成员hnRNPK会立即结合新生TNF-α mRNA的3′UTR,阻止microRNA-155介导的降解;同时,切割刺激因子(CSTF2)驱动的替代性多聚腺苷酸化(APA)产生短3′UTR亚型,逃逸翻译抑制蛋白的监控。这种转录与转录后调控的时空解耦,使得关键效应分子能突破转录瓶颈实现爆发式表达。

在消退期,双特异性磷酸酶1(DUSP1)mRNA的茎环结构被锌指蛋白36(ZFP36)家族识别,导致其半衰期从120分钟骤降至30分钟,这种自我限制机制防止了炎症过度扩散。值得注意的是,巨噬细胞极化状态(M1/M2)转换时,线粒体活性氧(mtROS)会氧化KH型RNA结合蛋白(PCBP1)的锌指结构域,解除其对IL-10 mRNA的稳定作用——这种氧化还原敏感的调控层,将代谢状态与免疫应答直接耦合。

治疗前景方面,靶向UPF1介导的无义介导的mRNA衰减(NMD)通路可选择性清除突变型CSF1R转录本,而锁定核酸(LNA)修饰的反义寡核苷酸(ASOs)能精确校正FcγRIIB异常剪接,这些策略为慢性肉芽肿病提供了精准干预方案。未来研究需突破现有技术局限,开发活细胞RNA动态成像工具,真正揭开巨噬细胞调控网络的四维密码。

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