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综述:结核分枝杆菌的先天免疫识别:感染部位的受体参与与炎症结果
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月14日 来源:The Cell Surface CS6.1
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这篇综述系统阐述了结核分枝杆菌(M. tuberculosis)与肺部先天免疫细胞(包括肺泡上皮细胞、巨噬细胞和树突状细胞)表面模式识别受体(PRRs)的相互作用,揭示了TLRs/CLRs/NLRs等受体识别病原体相关分子模式(PAMPs)后激活NF-κB等信号通路,通过促炎-抗炎细胞因子的动态平衡(如TNF-α/IL-10)形成免疫防御"双刃剑"效应的分子机制,为宿主导向治疗(HDT)提供理论依据。
结核分枝杆菌(M. tuberculosis)作为全球最致命的病原体之一,每年导致超百万人死亡。尽管全球约三分之一人口存在潜伏感染,但仅5-10%会发展为活动性疾病,这种差异与肺部先天免疫系统的初始应答密切相关。肺泡区域的三大哨兵——上皮细胞、巨噬细胞和树突状细胞通过表达Toll样受体(TLRs)、C型凝集素受体(CLRs)、NOD样受体(NLRs)等PRRs,识别细菌细胞壁的脂阿拉伯甘露聚糖(LAM)、海藻糖二霉菌酸酯(TDM)等PAMPs,开启免疫防御的第一道防线。
值得注意的是,巨噬细胞作为主要吞噬细胞可表达最全面的PRRs谱,而树突状细胞擅长通过MHC分子桥接先天与适应性免疫。上皮细胞虽PRRs种类有限,但最新研究揭示其能通过TLR2/4和NLRP3炎症小体产生IL-8等趋化因子,招募免疫细胞至感染部位。这种三方协作网络若失衡,可能导致两种极端:免疫逃逸引发的细菌扩散,或过度炎症引发的组织空洞化。
表1详细对比了不同免疫细胞的受体表达特征:巨噬细胞和树突状细胞独有的DC-SIGN(CD209)可结合甘露糖帽化LAM(ManLAM),触发Syk-CARD9通路;上皮细胞则依赖表面活性蛋白(SP-A/D)捕获TDM,间接激活NLRP3炎症小体。特别值得关注的是ESAT-6分泌系统,该毒力因子既能被NLRP3识别引发IL-1β释放,又能通过破坏吞噬体膜帮助细菌逃逸。
在信号转导层面,TLR2/4主要启动MyD88依赖的NF-κB通路,驱动TNF-α、IL-6等促炎因子产生;而CLRs如Mincle(CLEC4E)通过FcRγ链募集Syk激酶,激活MAPK级联反应。补体受体CR3(CD11b/CD18)则呈现双重角色:既促进细菌内吞,又可能被分枝杆菌利用作为入侵通道。
单细胞转录组研究揭示,上皮细胞感染后12小时内即可产生CXCL10(IP-10)等趋化因子梯度,引导中性粒细胞迁移。巨噬细胞的TLR9识别CpG DNA后,通过IRF7诱导I型干扰素,该反应在早期控制细菌复制,但持续激活反而会抑制IL-1β分泌,形成免疫逃逸窗口。
关键的"双刃剑"案例是TNF-α:适当浓度可维持肉芽肿结构,过量则导致基质金属蛋白酶(MMPs)暴发,引发肺组织溶解。与此对应,上皮细胞分泌的TGF-β和IL-1ra能抑制过度炎症,但可能造成免疫抑制微环境。这种精细平衡解释了为何相同感染出现截然不同的临床转归——从无症状潜伏到暴发性干酪样坏死。
当前研究尚未完全阐明25%结核菌假设蛋白的免疫调节功能,且不同地理株系(如北京基因型)可能演化出独特的免疫逃逸策略。未来需结合空间转录组和CRISPR筛选技术,绘制PRRs-PAMPs互作的全景图谱,为开发靶向TLR4的佐剂或NLRP3抑制剂类宿主导向疗法提供精准导航。突破点可能在于调控炎症小体的时空激活模式,实现杀菌效力与组织保护的最优配比。
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