Toll样受体与脑缺血

脑缺血是临床上的常见病,目前已成为导致人类死亡的主要原因之一,脑缺血后存在一个十分复杂的病理生理过程,涉及很多机制。包括离子稳态的破坏,自由基的损伤作用,兴奋性氨基酸的毒性作用,免疫炎症作用和细凋亡等机制。TOLL样受体即TLR（Toll-like receptor TLR）,是一类介导天然免疫的跨膜信号传递受体家族,在细胞活化信号传导中发挥着重要作用,已成为联系天然免疫和后天性免疫的桥梁。现在共发现了13中TOLL样体,最近发现Toll样受体能诱发机体的固有免疫应答,介导炎症因子细胞因子的释放,与全身多种重要器官的缺血再灌注损伤有关,研究表明部分TOLL样受体在脑缺血损伤中发挥十分重要的作用。本文就TLR的结构、分布、配体、信号转导通路及其脑缺血中的作用综述如下。     

TLR介导的信号通路在肝纤维化中的作用

Toll样受体(Toll - like receptor,TLR)是在天然免疫与获得性免疫应答中发挥重要作用的模式识别受体(Pattern recognition receptors,PRRs).TLR识别来源于病原体或机体损伤产生的“危险信号”,介导多种炎症因子释放,激发机体对病原体的免疫反应,启动固有免疫并进一步活...     

流感病毒感染的模式识别及下游相关信号通路

流感病毒(influenza virus)轻症感染可由机体免疫系统清除,但重症感染则诱发肺脏免疫损伤。流感病毒的病原体相关分子模式(pathogen-associated molecular patterns,PAMPs)可被位于细胞膜、细胞器膜及胞质内的重要模式识别受体(pattern recognition receptors,PRRs)介导识别,活化一系列激酶及转录因子,诱导促炎细胞因子和趋化因子的表达、成熟和分泌,进一步激活天然免疫及获得性免疫应答细胞,介导炎症反应和诱导免疫病理损伤。PRRs是研究天然免疫应答启动机制及抑制重症感染诱导免疫病理损伤的重要靶点。现就Toll样受体(toll-like receptors,TLRs)中的TLR3、TLR7/8、TLR4、RIG-I样受体(RIG-I like receptors,RLRs)和NOD样受体(NOD-like receptor,NLR)在流感病毒感染中的识别及下游信号通路在免疫病理损伤中的作用机制作一综述。     

抗感染免疫中CD14/TLR-MD-2复合体的信号转导作用

TOLL样受体(TOLL—like receptor,TLR)是近年发现的一族天然受体,在机体内其主要成员可与MD-2蛋白及CD14结合形成CDl4／TLR—MD-2复合体,特异性识别多种病原微生物,通过偶联信号转导途径,激活机体的免疫细胞．产生一系列的炎症反应,在抗感染免疫中发挥重要作用。     

Toll样受体介导的脂磷壁酸生物学效应

Toll样受体是新近发现的一组介导天然免疫的受体。Toll样受体在革兰阳性茵脂磷壁酸的各生物学效应中发挥了启动作用,Toll样受体的信号通路是最终产生天然免疫的途径,在脂磷壁酸抗感染免疫中Toll样受体2、Toll样受体4起了关键作用。脂磷壁酸在抗肿瘤免疫等其他生物学效应中的作用还有待进一步证实。另外介绍了一些受体相关分子MyD88、MD-2、CDl4,它们在Toll样受体介导的脂磷壁酸各生物学效应的信号传导中起了重要作用。     

病原真菌感染与TOLL样受体

TOLL样受体(TLR)是参与天然免疫的主要模式识别受体之一,与许多微生物病原体及其产物的病原相关分子模式PAMP结合后通过MyD88依赖性或非依赖性途径启动宿主胞内信号传导途径,引发一系列生物学效应。白色念珠菌表面的特征性糖磷脂甘露聚糖可被TLR2、TLR4识别,诱导前炎性细胞因子的释放及促进中性粒细胞的聚集等来介导宿主的抗真菌免疫反应。烟曲霉则可能利用表型转换(酵母样与菌丝态),通过不同TLRs逃避宿主天然免疫系统的识别。新型隐球菌的多糖荚膜成分葡糖醛氧化甘露聚糖GXM可与TLR2、TLR4、CD14结合,在单核细胞、巨噬细胞对GXM的内化、吞噬中起重要作用,而不是诱导细胞因子的分泌;酿酒酵母胞壁成分酵母多糖则可激活TLR2、TLR6异源二聚体。总之,TLR与真菌配体相互作用的具体机制及其活化后胞内信号传导调控机制的深入研究与分析,对临床真菌病的免疫调节及治疗具有重要意义。     

人Toll样受体靶向药物研究进展

Toll样受体(TLR)是一类模式识别受体,通过多种信号传递改善免疫系统功能,活化NF-κB信号通路,调节TNF-α、ILs和IFN-α等多种细胞因子分泌,在天然免疫系统中发挥重要作用,在免疫学及药物研究领域受到广泛关注。TLR种类众多,配体广泛,可以作为治疗微生物感染、炎症、自身免疫性疾病、 肿瘤及放射损伤等疾病的药物靶点,是免疫治疗的重要切入点。研究人员已经对数十种TLR靶向药物进行了研究。对TLR结构特征、信号传递以及靶向药物的特点和研究现状进行综述,分析其在免疫治疗方面的优劣势,也为下一步药物研究提供一定的理论依据。     

重组腺相关病毒载体诱导的天然免疫反应及机制

重组腺相关病毒(rAAV)已成为基因治疗领域应用最广泛的载体之一。临床前研究显示其具有很高的安全性,但人体免疫毒性仍是制约其临床疗效的关键,因此有关rAAV免疫机制的研究成为近期热点。尽管天然免疫在获得性免疫反应中发挥重要作用,但与rAAV有关的天然免疫研究过去一直未被重视。直到最近,才确认有至少3种人体细胞(树突状细胞、巨噬细胞和内皮细胞)参与了rAAV的天然免疫,作用机制为可识别载体基因组的TLR9或病毒衣壳TLR2所介导,NF-κB或干扰素调节因子(IRFs)信号通路被激活,导致各种炎性因子及I型干扰素的大量表达。自身互补型rAAV诱导的TLR9依赖性天然免疫较单链rAAV更为强烈。本文重点对近期发现的激活天然免疫反应的宿主与rAAV的相互作用、涉及的信号通路、天然免疫对获得性免疫以及转基因表达的影响进行综述。     

TLR4信号转导通路在肿瘤中的作用

慢性炎症与恶性肿瘤密切相关,Toll样受体4（TLR4）在肿瘤中的广泛表达提示其在慢性炎症致瘤机制中发挥重要作用。活化肿瘤细胞TLR4不仅促进肿瘤的生成和转移,而且参与肿瘤的免疫逃逸。另一方面,免疫佐剂又通过激活免疫细胞的TLR4信号产生抗肿瘤免疫。因此,TLR4在肿瘤中起着双刃剑的作用。     

Toll样受体在烟曲霉侵染宿主细胞过程中作用的研究进展

烟曲霉侵染宿主细胞时伴有明显的细胞肌动蛋白骨架重排,而重要模式识别受体PRRs(pattern recognition receptors)之一,Toll样受体(Toll-like receptors,TLR)参与调节病原细菌诱导的宿主细胞肌动蛋白骨架重排,其中TLR2和TLR4两亚型可以识别烟曲霉的病原相关分子模式PAMP(pathogen-assosiated molecular patterns),并诱发炎症因子表达等一系列效应信号,在宿主细胞抗烟曲霉天然免疫中发挥重要作用,但在烟曲霉内化侵入过程中TLR能否特异性介导细胞肌动蛋白骨架重排尚不清楚。因此,研究揭示TLR激活在烟曲霉侵入宿主细胞的调控作用,对寻找可能的抗真菌药物作用靶点具有重要意义。     

Reduced cerebral ischemia-reperfusion injury in Toll-like receptor 4 deficient mice

Inflammatory reaction plays an important role in cerebral ischemia-reperfusion injury, however, its mechanism is still unclear. Our study aims to explore the function of Toll-like receptor 4 (TLR4) in the process of cerebral ischemia-reperfusion. We made middle cerebral artery ischemia-reperfusion model in mice with line embolism method. Compared with C3H/OuJ mice, scores of cerebral water content, cerebral infarct size and neurologic impairment in C3H/Hej mice were obviously lower after 6 h ischemia and 24 h reperfusion. Light microscopic and electron microscopic results showed that cerebral ischemia-reperfusion injury in C3H/Hej mice was less serious than that in C3H/OuJ mice. TNF-alpha and IL-6 contents in C3H/HeJ mice were obviously lower than that in C3H/OuJ mice with ELISA. The results showed that TLR4 participates in the process of cerebral ischemia-reperfusion injury probably through decrease of inflammatory cytokines. TLR4 may become a new target for prevention of cerebral ischemia-reperfusion injury. Our study suggests that TLR4 is one of the mechanisms of cerebral ischemia-reperfusion injury besides its important role in innate immunity.     

血管内微血栓与创伤后脑缺血

脑缺血是继发性颅脑损伤的重要原因之一。但是创伤后脑缺血的发生机制仍不明确。近期一些临床及实验研究认为创伤后血管内微血栓的形成是脑外伤后普遍的反应,在创伤后脑缺血发生中起重要作用。针对微血栓产生的可能机制进行的预防和治疗,可能改善创伤后缺血患者的预后。本文综合近年来有关脑血管内微血栓的研究,时颅脑损伤后脑血管微血栓的形成特点和机制及治疗方面作一综述。     

PSD-95 与脑缺血的关系及其调控机制研究

PSD-95(突触后密度蛋白-95)在突触后密度区含量丰富,具有复杂的结构域,与膜受体、离子通道、细胞粘附因子和信号分子 等相互作用聚集成大分子复合物,在突触的可塑性、学习记忆、大脑的病理生理紊乱等起重要作用。PSD-95 与脑缺血神经元损伤 和凋亡的分子机制有密切联系。脑缺血再灌注后PSD-95 在缺血侧皮层的变化表现为PSD-95 阳性细胞数的减少和细胞形态的受 损改变。抑制NMDA 受体活性的治疗策略包括破坏受体本身、钙离子通道阻滞剂、破坏PSD-95/NMDAR 相互作用、破坏 PSD-95/nNOS相互作用、nNOS抑制剂药物干预。已有研究发现在大鼠大脑中动脉栓塞模型中抑制PSD-95 复合体之间的相互作 用可以改善脑缺血。实验性的PSD-95 抑制剂减少了短时间和长时间局部脑缺血大鼠的梗死面积、并恢复相应的运动功能治疗脑 缺血。本文重点研究PSD-95 与脑缺血的关系及其调控机制。     

TLR9与先天性免疫反应

TLR9（Toll-likereceptor9）是一种微生物病原相关分子结构模式识别受体,TLR9能够识别CpG—ODN（胞嘧啶磷酸鸟甘-寡聚脱氧核苷酸）,使病原相关受体在先天性免疫细胞上表达,并激活下游炎性通路。研究表明,TLR9在先天性免疫反应中产生了重要作用,如脓毒血症、自身免疫性疾病、刀豆体球蛋白A介导肝炎性肝脏损伤、炎性泡沫细胞形成、缺血再灌注损伤等,并且与多种致病因子相关联,如肝x受体、甲酰多肽受体、线粒体DNA等。     

沙鼠脑缺血模型特点及应用的研究进展

脑缺血因其高的发病率而成为近年来研究的热点。用于研究脑缺血的动物模型较多,其中沙鼠因大脑基底动脉环先天性发育不完全而成为脑缺血研究的较理想模型。沙鼠脑缺血模型在研究单侧脑缺血和全脑缺血方面都具有独特的优势,在研究脑缺血后脑区的病理变化、再灌注损伤机制及开发脑保护药方面都得到十分广泛的应用。本文针对不同脑缺血模型尤其是沙鼠模型的制作方法、优缺点及应用领域,将近年来国内外相关研究文献进行较为系统的梳理和综述。     

转基因鼠在脑缺血氧化应激研究中的应用

活性氧自由基作为脑内一类重要的病理因素直接或间接地参与脑缺血/再灌注的损伤过程。氧自由基不仅受到脑内促氧化酶与抗氧化酶间平衡的调节,同时也参与了细胞内信号转导通路,在神经元死亡中发挥着决定性作用。近年来,转基因及基因敲除鼠已广泛应用于这些影响活性氧自由基的形成和清除过程的酶类物质及各种介导细胞死亡与凋亡过程的蛋白质的研究中,为脑缺血/再灌注损伤治疗的基础及应用提供了必要条件。     

远端缺血后处理对脑缺血保护作用的研究进展

近20多年来人们对脑缺血损伤的保护研究很多,但真正能将脑缺血保护从基础研究应用到临床治疗的措施甚少。多数基础研究表明缺血预处理对大鼠脑缺血具有保护作用,然而由于脑缺血的不可预见性,研究者们将目标转向了缺血后处理。远端缺血后处理是指在非缺血器官交替实施短时间的缺血和再灌注后对缺血器官所产生的作用。由于脑组织本身对缺血的敏感,很难控制缺血后处理的程度,因此远端缺血后处理被应用到脑缺血的保护研究具有很强的临床应用价值,其机制可能与氧自由基、神经传导、蛋白质、内质网应激、Akt信号通路、线粒体途径、mitoKATP和阿片受体有关。本文主要就近几年远程缺血后处理对脑缺血保护的概念、实施方法、保护作用及分子机制做一综述。     

Deficiency in TLR4 signal transduction ameliorates cardiac injury and cardiomyocyte contractile dysfunction during ischemia

Toll-like receptor 4 (TLR4), a proximal signalling receptor in innate immune responses to lipopolysaccharide of gram-negative pathogens, is expressed in the heart. Accumulating evidence have consolidated the notion that TLR4 plays an essential role in the pathogenesis of cardiac dysfunction. However, the molecular mechanisms of TLR4 responsible for ischemia-induced cardiac dysfunction remain unclear. To address the signalling mechanisms of TLR4-deficiency cardioprotection against ischemic injury, in vivo regional ischemia was induced by occlusion of the left anterior descending coronary artery in wild-type (WT) C3H/HeN and TLR4-mutated C3H/HeJ mice. The results demonstrated that blunted ischemic activation of p38 mitogen-activated protein kinase and JNK signalling occurred in C3H/HeJ hearts versus C3H/HeN hearts, while ERK and AMP-activated protein kinase (AMPK) signalling pathways were augmented during ischemia in C3H/HeJ hearts versus C3H/HeN hearts. Intriguingly, ischemia-stimulated endoplasmic reticulum stress was higher in C3H/HeN hearts than that in C3H/HeJ as demonstrated by up-regulation of Grp78/BiP, Gadd153/CHOP and IRE-1α. Myocardial infarct, caspase-3 activity and terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labelling (TUNEL) staining demonstrated that C3H/HeN hearts suffered more damage than those of C3H/HeJ hearts during ischemia. Moreover, isolated cardiomyocytes from C3H/HeJ hearts showed resistance to hypoxia-induced contractile dysfunction compared to those from C3H/HeN hearts, which are associated with greater hypoxic activation of AMPK and ERK signalling, better intracellular Ca²⁺ handling in C3H/HeJ versus C3H/HeN cardiomyocytes. These findings suggest that the cardioprotective effects against ischemic injury of hearts with deficiency in TLR4 signalling may be mediated through modulating AMPK and ERK signalling pathway during ischemia.     

The role of thrombin and thrombin receptors in ischemic,hemorrhagic and traumatic brain injury: deleterious or protective?

In the last two decades it has become apparent that thrombin has many extravascular effects that are mediated by a family of protease-activated receptors (PARs). PAR-1, -3 and -4 are activated via cleavage by thrombin. The importance of extravascular thrombin in modulating ischemic, hemorrhagic and traumatic injury in brain has recently become clear. Thus, in vitro, thrombin at low concentration protects neurons and astrocytes from cell death caused by a number of different insults. In vivo, pretreating the brain with a low dose of thrombin (thrombin preconditioning), attenuates the brain injury induced by a large dose of thrombin, an intracerebral hemorrhage or by focal cerebral ischemia. Thrombin may also be an important mediator of ischemic preconditioning. In contrast, high doses of thrombin kill neurons and astrocytes in vitro and cause disruption of the blood-brain barrier, brain edema and seizures in vivo. This review examines the role of thrombin in brain injury and the molecular mechanisms and signaling cascades involved.