综述:模式识别受体的功能、调控及治疗潜力

【字体: 时间:2025年07月12日 来源:Signal Transduction and Targeted Therapy 40.8

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  这篇综述系统阐述了模式识别受体(PRRs)在先天免疫中的核心作用,包括Toll样受体(TLRs)、C型凝集素受体(CLRs)、NOD样受体(NLRs)等家族的分类、结构特征及其识别病原相关分子模式(PAMPs)和损伤相关分子模式(DAMPs)的分子机制。文章重点探讨了PRRs通过NF-κB、MAPK、cGAS-STING等信号通路调控免疫防御与稳态平衡的双重功能,并深入分析了其在感染性疾病、自身免疫病和肿瘤治疗中的转化应用前景。

  

模式识别受体的分类与结构特征

作为免疫系统的"哨兵",模式识别受体(PRRs)可分为膜结合型(如TLRs、CLRs)和胞浆型(如NLRs、RLRs、cGAS)两大类。TLRs家族包含10个人类成员,其典型结构包含富含亮氨酸重复序列(LRRs)的胞外识别域和TIR信号转导域。研究发现,TLR4通过形成同源二聚体识别脂多糖(LPS),而TLR2则需与TLR1或TLR6形成异源二聚体来辨别不同病原体成分。

信号转导网络的精密调控

PRRs激活后触发复杂的信号级联反应。MYD88依赖性通路介导大多数TLRs的信号转导,通过IRAK-TRAF6复合物激活NF-κB和MAPK;而TRIF依赖性通路则主要诱导I型干扰素(IFN-I)产生。值得注意的是,cGAS-STING通路通过识别胞质DNA生成第二信使2'3'-cGAMP,进而激活TBK1-IRF3轴,这一发现荣获2024年拉斯克奖。

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表观遗传与翻译后修饰调控

PRRs活性受到多层次的精细调控:DNA甲基化可沉默TLR4表达;m6A修饰通过YTHDF1 reader调控TLR9 mRNA稳定性;而S-棕榈酰化修饰则影响NOD1/2的膜定位。研究发现,去SUMO化酶SENP7可通过解除cGAS的SUMO化抑制来增强DNA sensing功能,这种翻译后修饰的"分子开关"为免疫调控提供了新视角。

炎症与疾病的双刃剑效应

在感染防御中,NLRP3炎症小体通过激活caspase-1促进IL-1β成熟,但过度激活会导致脓毒症。自身免疫疾病如系统性红斑狼疮(SLE)中,TLR7/9异常识别自身核酸引发IFN-α风暴。有趣的是,肿瘤微环境中的STING激活既能促进抗肿瘤免疫,也可能诱导免疫抑制性细胞因子产生,这种双重效应使PRRs成为极具潜力的治疗靶点。

转化医学与治疗前景

目前已有多个PRRs调节剂进入临床:TLR7激动剂咪喹莫特用于基底细胞癌治疗,而NLRP3抑制剂MCC950靶向ATP水解模体。新兴的纳米递送系统如载有TLR4激动剂MPLA的脂质纳米粒(LNPs),通过协同激活多TLRs显著增强疫苗效力。未来研究将聚焦组织特异性递送和精准调控策略,以平衡PRRs的治疗效益与副作用。

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