综述:炎症信号网络的解码:从分子机制到治疗靶点

【字体: 时间:2025年07月31日 来源:Advances in Biomarker Sciences and Technology

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  这篇综述系统解析了炎症信号通路(NF-κB/MAPK/JAK-STAT等)的分子机制与治疗潜力,涵盖急性/慢性炎症的细胞调控网络(如中性粒细胞、巨噬细胞)、关键介质(TNF-α、IL-1β)及其在自身免疫病、癌症中的病理作用,为靶向药物开发提供新视角。

  

炎症信号网络的分子解码与治疗展望

引言

炎症是机体应对病原体或损伤的核心防御机制,其精细调控涉及复杂的分子网络。当平衡被打破时,慢性炎症可能引发癌症、心血管疾病等重大健康问题。

炎症类型与生物学作用

急性炎症以中性粒细胞为主导,通过氧化爆发和NETs快速清除病原体;慢性炎症则表现为淋巴细胞/巨噬细胞浸润,持续释放促炎因子导致组织损伤,与类风湿性关节炎、动脉粥样硬化等密切相关。

核心细胞参与者

  • 中性粒细胞:作为"先锋部队"通过蛋白酶和活性氧(ROS)杀灭病原体
  • 巨噬细胞:通过Toll样受体(TLR)识别危险信号,分泌TNF-α等关键介质
  • T/B淋巴细胞:调控适应性免疫,其功能紊乱与自身免疫病直接相关
  • NK细胞:通过穿孔素杀伤异常细胞,但过度激活会加剧组织损伤

关键分子介质

  • 细胞因子风暴:IL-6、TNF-α等形成正反馈放大炎症
  • 花生四烯酸代谢物:前列腺素(PGE2)导致血管扩张疼痛,白三烯(LTB4)诱发支气管收缩
  • 急性期蛋白:CRP作为临床标志物反映炎症程度

核心信号通路解析

NF-κB通路
经典途径被TNF-α激活后,IKK复合体磷酸化IκB,释放p65/p50二聚体入核调控基因;非经典途径则通过NIK调控淋巴器官发育。抑制剂如硼替佐米可阻断该通路。

MAPK级联反应
包含ERK、JNK、p38三条分支:

  • ERK响应生长因子促进增殖
  • p38/JNK介导应激反应
    靶向药物如维莫非尼(BRAF抑制剂)已用于黑色素瘤治疗

JAK-STAT系统
细胞因子受体激活后,JAK磷酸化STAT形成二聚体调控转录。临床药物托法替布(JAK1/3抑制剂)可显著改善类风湿关节炎症状。

NLRP3炎症小体
通过"双信号"激活:

  1. NF-κB介导的启动信号(上调NLRP3表达)
  2. K+外流/线粒体ROS触发的组装信号
    其激活导致IL-1β成熟释放,与痛风、糖尿病并发症直接相关。

其他关键通路

  • TLR信号:通过MyD88/TRIF分支识别病原体
  • 补体系统:形成膜攻击复合物(MAC)溶解病原体
  • HIF通路:缺氧条件下稳定HIF-1α,促进VEGF等基因表达

治疗转化前景

针对上述通路开发的靶向药物已取得突破:

  • 炎症小体抑制剂MCC950在动物模型中显示显著疗效
  • JAK抑制剂巴瑞替尼被批准用于COVID-19细胞因子风暴
  • 补体抑制剂Eculizumab治疗阵发性睡眠性血红蛋白尿症

未来研究需聚焦通路交叉调控机制,开发精准干预策略,平衡治疗效果与免疫稳态维持。

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