《PLoS病原体》：固有免疫信号通路调控研究获进展

5月19日,国际学术期刊《公共科学图书馆一病原体》（PLos Pathogens）在线发表了中科院上海生命科学研究院生化与细胞所王琛课题组的研究论文”Mitochondrial ubiquitin ligase MARCH5 promotes TLR7 signaling by attenuating TANK action”。该论文报道了线粒体泛素连接酶MARCH5能够特异性调控TLR7信号通路,首次将线粒体与TLR信号通路联系起来,揭示了线粒体在固有免疫促炎症反应调节中的关键作用。     

线粒体E3泛素连接酶MARCH5表达上调促进肝癌生长

目的:膜相关锌指蛋白MARCH5(membrane-associated RING-CH 5)是定位于线粒体外膜的E3泛素连接酶,在调控线粒体分裂融合相关蛋白的表达中发挥重要作用。以往研究在多种肿瘤中证实了线粒体分裂融合的异常,但目前MARCH5在肝癌中的表达与生物学作用均不清楚。本研究旨在探讨MARCH5在肝癌组织与细胞系中的表达及其在肿瘤生长中的调控作用。方法:1).利用免疫组化实验检测62对肝癌癌与癌旁组织中MARCH5表达,以明确MARCH5在肝癌中的表达是否发生了异常改变。2).利用qRT-PCR与Western blot实验检测4株肝癌细胞(SNU-354、SNU-368、HLE与HLF)与1株正常肝细胞HL7702中MARCH5表达,进一步分析MARCH5在肝癌细胞系中的表达改变。3).下调肝癌细胞中MARCH5表达后,利用EDU实验与克隆形成实验分析对肝癌细胞增殖与克隆形成能力的影响。结果:1).MARCH5在肝癌组织中表达显著高于癌旁组织。2). MARCH5在4株肝癌细胞中的表达均显著高于正常肝细胞。3).下调MARCH5表达可显著抑制肝癌细胞的增殖与克隆形成。结论:MARCH5在肝癌中表达显著上调并通过诱导增殖与克隆形成而促进肝癌的生长。     

TLR9介导的Myd88信号通路分子在稽留流产患者绒毛组织中的表达及其临床意义

目的:研究TLR9介导的Myd88信号通路在稽留流产患者绒毛组织中的表达及其临床意义。方法:本研究收集了稽留流产患者及正常分娩者的绒毛组织,采用Real-time-PCR及Western-blot方法检测了TLR9介导Myd88信号通路中TLR9、Myd88、TNF-a、NF-κB、IRF1 mRNA和蛋白表达。结果:与正常对照组相比较,TLR9、Myd88、TNF-a、NF-κB、IRF1 mRNA和蛋白在稽留流产组患者绒毛组织中相对表达水平显著升高,差异有统计学意义(P0.05)。结论:稽留流产的发生与TLR9/Myd88信号通路有关。     

MiRNA在TLR信号通路中的负性调控作用

TLR信号是生物体重要的病原体模式识别信号,在免疫识别和炎症反应中具有重要作用,其信号异常会导致许多免疫和炎症相关疾病的发生,因此探讨和明确TLR信号通路的调控机制具有非常重要的意义。近年来研究发现,作为重要的基因表达调控的小分子RNA,微RNA(microRNA,miRNA)能与TLR信号通路中众多靶基因mRNA的3’UTR区结合,从而抑制翻译过程或降解mRNA来发挥负性调控作用。本文就miRNA对TLR信号通路中的一些受体、信号分子、调节因子和细胞因子的负性调控作用方面进行阐述。     

线粒体抗病毒信号蛋白(MAVS)在宿主天然免疫信号通路中的调节作用

线粒体抗病毒信号蛋白(MAVS)作为一种接头蛋白在调节宿主天然免疫信号通路过程中扮演重要角色．Toll样受体(TLR)和RIG-Ⅰ样受体(RLR)等细胞模式识别受体识别入侵的病原体并将信号传递给MAVS,MAVS通过刺激下游的TBK1复合体和IKK复合体分别活化NF-κB和IRF3等信号通路,进而激活干扰素α／β表达,诱发细胞内抗感染天然免疫反应．MAVS除定位线粒体外,也可定位于过氧化物酶体上．MAVS在细胞内的不同定位决定了其在早期快速和持续性抗病毒天然免疫中的不同调节机制．MAVS只有同时定位在过氧化物酶体和线粒体上才可诱导干扰素刺激基因(ISG)快速且稳定地表达．本文通过对MAVS的发现、结构、细胞定位及其在天然免疫信号通路中的调控机制等最新进展进行综述,以期揭示MAVS蛋白在细胞内天然免疫信号通路中的重要调节作用,为研究病毒逃逸宿主天然免疫的机制和研究新型抗病毒免疫治疗策略提供新思路．     

microRNAs调控脓毒症Toll样受体通路研究进展

脓毒症是重症监护病房(ICU)患者死亡的重要原因。近年来,随着现代医学的发展,脓毒症救治成功率有所提高,但总的死亡例数继续增加,研究脓毒症发生机制及救治策略具有重要的临床意义。目前认为,免疫炎性反应紊乱是脓毒症的重要特征,也是脓毒症患者死亡的根本原因;Toll样受体(TLRs)炎性信号通路失调是脓毒症的重要病理生理机制;micro RNAs(mi RNAs)是其中的关键调控分子,mi RNAs对TLR信号通路组成分子的调控,包括对TLRs、TLR信号蛋白、转录因子、细胞因子及TLR信号通路的调控分子等5个水平。本文综述了近年来micro RNAs调控脓毒症Toll样受体通路的研究进展。     

TLR5的进化、功能及相关疾病研究（英文）

自第一个TLR蛋白被发现以来,越来越多的TLR家族成员逐渐被鉴定出来。TLR5作为TLR家族中的重要一员,是识别鞭毛蛋白的主要胞外受体。所有脊椎动物的TLR5在结构与功能上十分保守,具有典型的TLR结构域,即数量不等的亮氨酸重复序列、跨膜结构域,以及细胞内的Toll/IL-1受体结构域。TLR5仅在鱼类中有两种形式,分别为跨膜型TLR5M和可溶型TLR5S,两者通过形成二聚体复合物,将级联信号放大,快速启动免疫反应。通过识别鞭毛蛋白,TLR5能够二聚化并激活级联信号,引起促炎因子、抗炎因子或抗菌化合物的释放。因此,TLR5在保护宿主免受鞭毛病原体侵害以及维持或重建胃肠道稳态方面发挥了重要作用。尽管对TLR5的功能研究相对较少,但在疾病的诊断与治疗过程中,TLR5/MyD88/NF-κB作为一条重要的信号通路,具有宝贵的研究价值。关于TLR5的研究可为探索宿主–微生物的相互作用提供新的见解,并为疾病预防和诊断提供重要的依据。     

荚膜唾液酸对猪链球菌激活巨噬细胞TLR2-AKT-NF-κB信号通路影响的研究

[目的]探索猪链球菌2型感染后单核/巨噬细胞启动信号转导通路机制,探讨荚膜唾液酸对细菌激活巨噬细胞TLR2-AKT-NF-κB信号通路的影响.[方法]以小鼠巨噬细胞系RAW264.7细胞为研究对象,采用RT-PCR、Western blotting、免疫荧光和ELISA法分别检测猪链球菌2型野毒株、唾液酸缺失突变株、唾液酸回复突变株感染后不同时间点巨噬细胞TLR2 mRNA转录水平、AKT磷酸化水平、NF-κB激活程度以及前炎症因子TNF-α分泌水平;再分别用TLR2阻断剂和PI-3K抑制剂预处理巨噬细胞,检测上述分子的表达水平.[结果]唾液酸缺失株可选择性的活化信号转导通路途径.RT-PCR结果表明,缺失株TLR2 mRNA表达水平自1h开始升高,1.5 h达高峰后有所下降;Westernblotting显示,缺失株TLR2蛋白表达水平7h达高峰,9h下降;p-AKT水平1.5-5 h持续稳定在高峰水平,7h后开始下降;免疫荧光可见15 min NF-κB激活-核转运程度较高;ELISA结果显示,10h之后TNF-α的水平显著高于野生株和回复株.使用TLR2阻断剂和PI-3K抑制剂,三菌株通路活化程度均明显受抑制.[结论]荚膜唾液酸可抑制宿主免疫细胞TLR2-AKT-NF-κB信号通路的激活,藉此参与细菌逃避宿主的免疫防御作用.     

表没食子儿茶素没食子酸酯抑制肥胖大鼠肝中TLR4炎症通路及胰岛素抵抗

目的探讨表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG)对肥胖大鼠肝组织中Toll样受体4(Toll-like receptor 4,TLR4)炎症通路以及胰岛素抵抗的影响。方法将30只雄性SD大鼠随机分为普食组(NC)和高脂饮食组(HFD)。喂养16周后,将高脂饮食组随机分为HFD组与EGCG组继续喂养16周,检测相关代谢指标,测定肝组织甘油三酯含量,并进行油红染色评估肝脂质聚集情况;实时荧光定量PCR检测其肝脏中TLR4和TNF受体相关因子6(TNF receptor associated factor 6,TRAF6)mRNA水平;蛋白质印记检测其肝组织中TLR4信号通路及胰岛素信号通路相关蛋白水平。结果EGCG明显降低大鼠肝脏甘油三酯浓度及脂质聚集、TLR4和TRAF6 mRNA水平,TLR4信号通路相关蛋白水平及胰岛素信号通路相关蛋白水平。结论EGCG抑制肥胖大鼠肝组织中TLR4通路以及胰岛素抵抗。     

TLR/NF-κB信号通路与肺部疾病

Toll样受体(Toll like receptor,TLR)是一种重要的模式识别受体,核转录因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)处于TLR下游信号通路中的关键位置,当TLR受到病原微生物刺激后,激活NF-κB,诱导炎症因子释放,启动固有免疫。但TLR/NF-κB信号通路过度激活,有可能导致炎症反应失控。本文将介绍TLR/NF-κB信号通路及其在肺部炎症疾病例如急性肺损伤、慢性阻塞性肺疾病、肺癌、哮喘等发生发展中的作用。     

Toll-like receptor信号通路在生物再生中的作用

再生是指生物体重新长出或构建恢复生物体失去或受伤部分的过程。揭示再生过程的调控机制已成为当今生物学领域内的重要课题。TLR(Toll-like receptor)信号通路是先天免疫系统中的重要组成部分,其可以识别病原相关分子模式和损伤相关分子模式,在不同物种中具有高度同源性。该文对TLR信号通路的分子机制及其与生物再生之间的关系进行了概述。目前对TLR信号通路的研究表明其不仅在免疫防御方面发挥作用,而且同样参与对生物再生的调控,在多种组织器官的再生过程中均发挥一定的功能。     

TRAF7的研究进展

TRAFs家族是一类多功能蛋白,最初是作为TNFR介导的信号通路中的转导分子而被发现的。TRAFs作为信号接头蛋白和调节分子,参与了TNFR、TLRs、NLRs和RLRs等多种受体介导的信号通路。TRAF7是最新发现的TRAF家族成员,因其保守的RING结构域,而具有E3泛素连接酶活性。此外,TRAF7还以其独特机制参与了MAP激酶、TNFR及TLR2介导的信号通路的转导,以及细胞应激、分化和凋亡等重要生理过程的调控,与乳腺癌、脑膜瘤等多种疾病的发生密切相关。结合最新研究进展对TRAF7的结构、功能及其参与的生物学过程进行综述。     

单纯疱疹病毒US3衣壳蛋白在TRAF6泛素化时或之前抑制Toll样受体2信号通路

单纯疱疹病毒（HSV ）能通过多种策略来调节宿主免疫反应。通过对 HSV开放读码框架的筛选发现, HSV编码的额外蛋白能影响核因子κB（NF-κB）信号通路,确定了病毒US3衣壳蛋白是NF-κB信号通路的抑制剂。该研究发现,在感染早期 US3蛋白能抑制病毒感染引起的Toll样受体2（TLR2）信号通路激活。US3在转染细胞中过表达能抑制酵母多糖引起的 TLR2信号通路激活,且这种抑制作用发生在MyD88的下游和p65的上游。在TLR2信号通路中,TRAF6的泛素化至关重要。使用US3-null和US3激酶突变病毒株,证明HSV US3蛋白能降低TRAF6泛素化,且US3激酶活性是这种作用所必需。结果提示,US3是有效抑制TLR2信号通路所必需且发生在TRAF6泛素化时或之前。     

miR-203下调TLR4-Myd88-NF-κB信号通路诱导M2型巨噬细胞极化

目的:验证miR-203通过与TLR4 mRNA的3'-UTR特异性结合下调TLR4-Myd88-NF-κB信号通路诱导M2型巨噬细胞极化。方法:通过miRanda软件预测TLR4 mRNA 3'-UTR存在mi R-203结合位点。根据TLR4 mRNA 3'-UTR序列设计目的基因片段以及突变型目的基因片段,以pmirGLO为载体构建双荧光素酶报告基因野生型载体(pmirGLO-TLR4 3'-UTR)及其突变型载体(pmirGLO-mut-TLR4 3'-UTR)。将293T细胞共转染pmirGLO-TLR4 3'-UTR质粒或pmirGLO-mut-TLR4 3'-UTR质粒及mmu-mi R-203-3p mimics或mimic NC,通过双荧光素酶报告基因系统验证mi R-203可以与TLR4 m RNA的3'-UTR特异性结合,通过Real-time PCR及Western blot验证小鼠巨噬细胞RAW264.7转染了mmu-miR-203-3p mimics、mimic NC后,M1型巨噬细胞markers (i NOS, TNF-α, CCL-3, IL-23),M2型巨噬细胞markers (Arg-1, CX3CR1, IL-4, MRC, IL-10, Ym-1)及TLR4-Myd88-NF-κB信号通路的表达。使用TLR4抑制剂TAK-242抑制小鼠巨噬细胞TLR4-Myd88-NF-κB信号通路后,转染mmu-miR-203-3p mimics、mimic NC,再次检测M1,M2型巨噬细胞markers及TLR4-Myd88-NF-κB信号通路的表达。结果:双荧光素酶报告基因系统显示293T细胞转染了pmirGLO-TLR4 3'-UTR质粒及mmu-miR-203-3p mimics后,其相对荧光素酶活性△CT较转染了pmirGLO-mut-TLR4 3'-UTR质粒或者mimic NC均有显著降低,其差异达到统计学意义(P0.05)。Real-time PCR及Western blot显示转染了mmu-miR-203-3p mimics的小鼠巨噬细胞M1型巨噬细胞markers (i NOS, TNF-α, CCL-3, IL-23)表达减少,M2型巨噬细胞markers (Arg-1, CX3CR1, IL-4, MRC, IL-10, Ym-1)表达增加,同时伴有TLR4-Myd88-NF-κB信号通路表达下调,而通过给予TAK-242抑制了mmu-miR-203-3p mimics下调TLR4-Myd88-NF-κB信号通路及诱导M2型巨噬细胞极化的作用。结论:mi R-203与TLR4 m RNA的3'-UTR特异性结合下调TLR4-Myd88-NF-κB信号通路诱导M2型巨噬细胞极化。     

TLR4/P38Mapks信号通路与糖尿病肾病相关性的研究进展

随着我国医疗水平的不断提高,我国在糖尿病与糖尿病肾病上的研究加深,对TLR4/P38Mapks信号通路与糖尿病肾病相关性的研究更进一步,笔者在前人探究结果的基础上,开展探究活动。糖尿病与糖尿病肾病患者的TLR4/P38Mapks表达都高于健康人群,因此TLR4/P38Mapks表达与糖尿病肾病患者的病情存在密切关系,且糖尿病与糖尿病肾病患者的TLR4/P38Mapks表达与尿蛋白排泄率、尿素氮之间存在正相关,而DN组TLR4/P38Mapks表达又与患者血清中的IL-6、IL-8之间也存在正相关关系。本文先是对MAPKs信号通路生化特征与糖尿病肾病的相关性进行概述,又详细阐述了糖尿病肾病与TLR4的相关性。     

HBV感染者肝细胞样本的关键基因和信号通路的生物信息学挖掘

为探究乙型肝炎病毒(Hepatitis B virus,HBV)感染后肝细胞基因表达和信号通路的改变情况,从Gene Expression Omnibus(GEO)数据库中下载了HBV感染者肝细胞样本制作的基因表达谱数据集GSE83148,进行质量检测、数据标准化后筛选出差异表达基因,进一步做GO和KEGG富集分析以及基因网络相互作用分析,筛选关键基因和信号通路。从HBV感染样本中筛选出fold change≥2,p-value0. 05的上调差异表达基因44个,GO分析获得关键基因BAK1和TP63,差异表达基因网络互作获得5个位于枢纽位置的基因:NDUFS1、NDUFS2、COX7B、ATP5B、OPA1。KEGG分析获得关键信号通路有:乙型肝炎信号通路、病毒癌变信号通路、Fox O信号通路、PI3K-Akt信号通路。本研究筛选出的多数基因与线粒体和氧化呼吸链有关,造成这一现象的具体机制还需进一步探究。     

TLR7在1型糖尿病大鼠肾缺血再灌注损伤中的作用研究

目的:探讨Toll样受体7(TLR7)介导的My D88/NF-κB信号通路在1型糖尿病大鼠肾缺血再灌注损伤中的作用。方法:雄性SD大鼠随机分为3组(n=6),糖尿病假手术组(DS),糖尿病缺血再灌注组(DIR),糖尿病缺血再灌注+氯喹预处理组(DIR+CQ)。采用腹腔注射链尿佐菌素65 mg/kg建立糖尿病模型,TLR7抑制剂氯喹预处理于糖尿病模型成功后第3周0.5%氯喹40 mg/kg进行腹腔注射,连续给药7天。于第四周采用双侧肾蒂夹闭25 min,再灌注48 h建立肾缺血再灌注损伤模型。取大鼠肾脏HE染色观察大鼠病理学结果,血标本测定血尿素氮(BUN)和血肌酐(Scr)水平,ELISA法检测白细胞介素6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α),TUNEL法检测细胞凋亡,Western blot检测TLR7,My D88和NF-κB蛋白表达。结果:与DS组相比,DIR组肾小管肿胀,间质水肿,刷状缘丢失,空泡变性坏死,Paller评分升高(P0.01)。与DIR组相比,氯喹预处理可以改善肾损伤(P=0.017);与DS组相比,DIR组BUN,Scr,IL-6,TNF-α,细胞调亡指数(Apoptosis%),TLR7,My D88,NF-κB增高(P0.05);与DIR组相比,DIR+CQ组BUN,Scr,IL-6,TNF-α,Apoptosis%,TLR7,My D88,NF-κB降低(P0.05)。结论:TLR7介导的My D88/NF-κB信号通路参与糖尿病肾缺血再灌注损伤,氯喹通过抑制TLR7表达,阻断My D88/NF-κB信号通路,降低炎症反应,从而减轻1型糖尿病大鼠肾缺血再灌注损伤。     

运动对线粒体介导骨骼肌细胞凋亡信号通路的影响

细胞凋亡是一种程序化的细胞死亡方式,其信号传导通路分为外源性和内源性两条主要途径,线粒体在内源性细胞凋亡途径中扮演着重要的角色。研究表明,运动可通过调节线粒体介导骨骼肌细胞凋亡的进程,而运动调节线粒体介导骨骼肌细胞凋亡信号通路影响机体细胞生物进程的机制仍有待研究。该文主要阐述了线粒体介导细胞凋亡信号传导通路及运动对其的调控作用机制,旨在为线粒体相关代谢性疾病的防治提供运动干预理论基础。     

TLR3免疫识别dsRNA病毒的分子机制

1984年,果蝇的Toll样蛋白被发现。13年后,人们发现了第一个与果蝇Toll蛋白同源的人Toll样受体(toll like receptor,TLR)蛋白(hTLR4)。迄今,已有10种TLR蛋白(即hTLR1～10)被发现,它们代表了一类保守的受体家族,分别识别不同的抗原。其中TLR3能专一性地识别双链RNA(double stranded RNA,dsRNA),通过依赖MyD88的信号通路及不依赖MyD88的信号通路,     

TLRs信号通路激活的MSCs外泌体对巨噬细胞极化的影响

目的探讨Toll样受体（TLR）3和4信号通路激活的间充质干细胞外泌体（MSCs-Exo）对巨噬细胞极化的影响。 方法差速贴壁法体外培养大鼠骨髓源MSCs,用外泌体提取试剂盒分别提取MSCs、TLR3信号通路激活的MSCs、TLR4信号通路激活的MSCs培养上清中的外泌体。用含10%FBS、10%L929条件培养基的RPMI-1640培养得M0型巨噬细胞,实验分6组：对照组及MSCs-Exo、TLR3信号通路激活的MSCs-Exo、TLR4信号通路激活的MSCs-Exo、LPS、IL-4+IL-13分别与M0型巨噬细胞共培养,48 h后收集各组巨噬细胞光镜下观察形态,流式和qPCR检测免疫表型（CD206、Arg-1、TNF-α、iNOS）及炎症因子（CCL22、IL-1β、IL-6、IL-10）表达的改变。组间比较采用单因素方差分析及独立t检验进行统计学分析。 结果MSCs鉴定符合间充质干细胞特性,MSCs-Exo为双层膜囊泡结构,直径在40 ~ 200 nm之间,表达外泌体标志性蛋白CD9、HSP70;光镜下观察各组巨噬细胞形态,加MSCs-Exo及TLR3和TLR4信号通路激活的MSCs-Exo刺激的巨噬细胞呈长梭形,伪足较多;流式检测发现,加MSCs-Exo及TLR3和TLR4信号通路激活的MSCs-Exo刺激的巨噬细胞均高表达CD206（107.2±6.87、102.4±9.83、112.0±9.24 vs 56.0±7.38,F?=?47.234,P均< 0.001）、Arg-1（135.2±6.87、130.2±7.59、203.4±9.07 vs 117.8±9.12,F =109.827,P =?0.009、0.048、0.000）;低表达TNF-α（27.0±5.65、24.6±5.02、25.6±4.15 vs 36.6±7.09,F = 4.882,P = 0.046、0.015、0.017）,而MSCs-Exo刺激的巨噬细胞低表达iNOS（240.2 ± 8.43 vs 308.8±9.88,P < 0.001）;TLR3和TLR4信号通路激活的MSCs-Exo刺激的巨噬细胞iNOS表达差异无统计学意义（P > 0.05）。qPCR检测发现,加MSCs-Exo及TLR3和TLR4信号通路激活的MSCs-Exo刺激的巨噬细胞均高表达CCL22（2.277±0.744、1.570±0.209、1.642±0.443 vs 1.000±0.111,F = 23.654,P = 0.015、0.003、0.031）、IL-10（1.233±0.136、2.426±0.343、1.390±0.155 vs 1.000±0.130,F?= 103.251,P = 0.048、0.000、0.008）,低表达IL-1β（0.383±0.035、0.640±0.143、0.242±0.073 vs 1.000±0.082,F = 12.315,P = 0.000、0.005、0.000）、IL-6（0.386±0.066、0.655±0.046、0.533±0.090 vs 1.000±0.204,F = 30.140,P = 0.001、0.006、0.016）。 结论TLR3和TLR4信号通路激活的MSCs-Exo均能促使巨噬细胞向M2型极化。