炎性体

2016-02-01 21:39:01袁荣志王宇超胡啸竹
中国动物保健 2016年10期
关键词:模式识别复合物病原

袁荣志,王宇超,胡啸竹

(哈尔滨市南岗区农林水务畜牧兽医局黑龙江哈尔滨150007)

炎性体

袁荣志,王宇超,胡啸竹

(哈尔滨市南岗区农林水务畜牧兽医局黑龙江哈尔滨150007)

炎性体是免疫细胞识别病原相关分子模式(PAMPs)或损伤相关分子模式(DAMPs)后在胞质内形成的多分子复合物。在已发现的多种炎性体中,因NLRP3炎性体能感知广泛的应激因素,对其研究也较为深入,但目前对于其活化和调节机制仍不十分清楚。本文就此展开综述。

炎性体;NOD-样受体;模式识别受体

天然免疫系统是抵御病原微生物入侵和感受危险信号的第一道防线。病原来源的病原相关分子模式(PAMPs)或细胞内外源性的损伤因子(损伤相关分子模式,DAMPs)被胚系基因编码的模式识别受体(PRRs)识别,启动天然免疫反应,清除感染或应激损伤,实现宿主防御。主要的模式识别受体包括Toll样受体(TLRs)、RIG-I样受体(RLRs)、NOD样受体(NLRs)、AIM2样受体(ALRs)、以及C-型凝集素样受体(CLRs)等。

1 模式识别受体

大多数的多细胞生物和哺乳动物体内存在一个特殊的共同进化的微生物世界,维持体内平衡的共生菌群,通过保护性免疫反应来对抗入侵的病原体,这表明天然免疫系统具有微生物识别能力。模式识别受体(PRRs)的几个家族已经进化到能够识别保守的微生物结构,可以检测到细菌、病毒、寄生虫或真菌等的存在[1]。这些细菌相关分子模式(MAMPs)对于细菌生长和功能至关重要,并且MAMPs在微生物的分类和稳定的演化过程起到主要作用。MAMPs包括脂多糖(LPS)和肽聚糖等细菌细胞壁成分以及微生物核酸,但是否包括多细胞寄生虫仍是未知。PRRs位于细胞胞浆、细胞膜或细胞器上。当特定的微生物配体存在时,这些PRRs引发下游信号传导级联,导致转录因子活化和促炎细胞因子释放。这些细胞因子促使组织从稳态切换到炎症状态,目的在于调整触发的PRRs信号并恢复正常的组织功能[2]。但是多数的PRRs不仅可以由MAMPs诱导,也可以通过宿主组织发生障碍触发信号,这些信号都统称为损伤相关分子模式(DAMPs)。DAMP通过PRRs识别,诱导激活类似的下游信号级联和促炎细胞因子产生。DAMPs包括细胞内的ATP和HMGB1等分子以及来自细胞外的透明质酸片段等衍生的蛋白质。

2  NOD样受体

NOD样受体(NLRs)在天然免疫系统中的重要作用已经成为近年来人们关注的热点。人NLRs家族蛋白有22个成员,小鼠有34个成员。目前发现NLRs家族中的NLRP1、NLRP3、NLRC4以及ALRs家族的AIM2参与构成炎性体(Inflammasome)结构。当大量内源性和外源性的危险信号同时存在时,由于NLRs家族既能识别PAMPs又能识别DAMPs,所以NLR家族能够先于其他识别受体诱导其成员的激活[3]。NLRs属于一种含有保守结构域的胞质受体蛋白,在特定条件下NLRs能够形成一种多蛋白复合物,即炎性体[4]。这种由NLRs多种成分构成的蛋白质复合物活化时,会在胞浆中形成斑点状聚集体。除了NLRs,AIM2也能够启动炎性体的装配。炎性体是胞浆中的多蛋白大分子复合物,由上述识别受体分别与接头蛋白ASC和Pro-caspase-1组成,而NLRP1不需要ASC,可以直接通过CARD域间相互作用与Pro-Caspase-1形成复合物[5]。炎性体装配后刺激Pro-caspase-1剪切活化为具酶活性的caspase-1,caspase-1水解Pro-IL-1β和Pro-IL-18,促进其剪切成熟,并释放到胞外,从而发挥广泛的生物学效应。

目前以NLRP3炎性体研究最为深入,已发现多种病原、病原成分或产物、结晶物质等可以活化NLRP3炎性体,如单增李斯特菌、尼日利亚菌素、尿酸盐晶体、胆固醇晶体以及细胞死亡后释放出的ATP、氧化的线粒体DNA等。鉴于NLRP3炎性体在病原感染、肠炎、肿瘤、过敏等多种疾病发生发展中起重要作用,调控NLRP3炎性体活化将成为预防和治疗这些疾病的重要策略。

炎症是代谢综合征的重要组成部分。促炎细胞因子和特异性免疫细胞群在代谢疾病发生发展过程中发挥着重要作用。然而,我们的宿主免疫系统如何通过体内细胞特异性的方式检测营养过剩产生的代谢应激仍未可知。炎性体作为细胞监控系统的对于我们如何理解哺乳动物生物体的免疫系统细胞稳态具有重要意义。■(编辑:赵晓松)

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[4]MARTINON F,MAYOR A,TSCHOPP J.The inflammasomes: guardians of the body[J].Annual review of immunology,2009,27(229-65.

[5]DAVIS B K,WEN H,TING J P.The inflammasome NLRs in immunity,inflammation,and associated diseases[J].Annu Rev Immunol,2011,(29)707-35.

Inflammatory Body

Yuan Rongzhi,Wang Yuchao,Hu Xiaozhu
(Animal husbandry and Veterinary Bureau of Nangang District,Harbin,150007)

Inflammatory bodies are multimolecular complexes formed in the cytoplasm of immune cells recognizing pathogen-associated molecular patterns(PAMPs)or injury-related molecular patterns(DAMPs).A-mong the various types of inflammatory cells,NLRP3 has been extensively studied due to the extensive stress factors.However,the mechanism of its activation and regulation is still unclear.In this paper,a review.

Inflammatory body;NOD-like receptor;Pattern recognition receptor.

10.3969/j.issn.1008-4754.2016.10.045

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