VEGFR-3反馈性抑制巨噬细胞TLR4诱发的炎症反应

当机体受到病原微生物感染时,Toll样受体(TLR)在固有免疫反应中发挥关键调控作用。然而,过度的TLR信号引起的炎症反应将导致组织损伤,甚至内毒素休克等疾病的发生。为了更好地理解TLR4信号稳态机制,中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所,王红艳实验室研究发现,在细菌感染的巨噬细胞中,血管内皮生长因子受体3(VEGFR-3)和其配体VEGF-C的表达量明显上升。VEGF-C结合并活化VEGFR-3受体后,显著降低巨噬细胞中促炎因子IL-6和TNFα等的分泌。这主要是由于VEGFR-3通过活化PI3K-Akt1通路和上调SOCS1的表达,抑制了巨噬细胞中TLR4-NF-κB信号通路。在严重细菌感染时,VEGFR-3胞外配体结合区域缺失或胞内激酶活性区突变的基因工程小鼠死亡率显著升高。王红艳实验室及其合作者的研究揭示了VEGFR-3在巨噬细胞中反馈调控TLR4-NF-κB通路,为治疗淋巴水肿伴随的感染提供了新策略。     

Toll样受体4表达的调节

Toll样受体4(TLR4)是最早发现的人类Toll样受体,主要表达于树突状细胞和巨噬细胞等免疫细胞表面,在免疫应答和炎症反应中起重要作用。本文综述了影响TLR4表达的包括上调因素和下调因素在内的一些主要调节因素。     

结核分枝杆菌感染诱导的人巨噬细胞细胞因子及其调控基因的差异表达谱

研究人巨噬细胞细胞因子在抗结核分枝杆菌感染免疫中的作用。利用表达谱芯片技术研究细菌感染后,宿主巨噬细胞基因表达情况,在全局表达谱分析基础上,重点分析细胞因子及相关基因的表达,并比较无毒株和临床分离有毒株在诱导细胞因子及其调控基因表达方面的差异。结果显示细菌感染影响较多细胞因子及其调控基因的表达,如IFN、TNF、TGF、IL系列及其受体、NFkappa B和TLR受体等;首次报道IL19参与了抗结核分枝杆菌感染免疫。被临床株感染影响的细胞因子较无毒株广泛和丰富。细胞因子及相关基因参与了宿主细胞对感染细菌的免疫应答,有关细胞因子及相关基因在抗结核免疫中的作用有待进一步研究。     

髓样分化蛋白-2在天然免疫中的作用

Toll样受体 (Toll likereceptor ,TLR)家族作为模式识别受体 ,在天然免疫中具有重要作用。髓样分化蛋白 2 (myeloiddifferentialprotein 2 ,MD 2 )可能含有两个相对独立的功能结构域 ,既能与Toll样受体家族中的TLR4、TLR2结合 ,也能与多种配体结合 (包括lipopolysaccharide ,LPS)。这种特殊的结构可能与其三方面的主要功能有关 :(1)MD 2与TLR4结合 ,赋予TLR4对各种配体 (包括LPS)的反应性 ;(2 )MD 2与TLR2结合 ,赋予TLR2对LPS的反应性 ,并增强TLR2对细菌及其胞壁成分的反应性 ;(3)MD 2能促进TLR4和TLR2的表达 ,并且与TLR4在细胞内的分布密切相关。这表明MD 2可以通过两种方式直接或间接调控TLRs的功能 :与TLR2 /TLR4结合 ,或调控TLR2 /TLR4的表达与分布。因而MD 2不仅仅是TLR4的辅助分子 ,而且还是天然免疫中的调控分子 ,可能在感染、炎症、免疫等病理生理过程中具有更广泛的生物学功能     

固有免疫应答与动脉粥样硬化关系的研究进展

固有免疫应答在动脉粥样硬化(atherosclerosis,As)的发生和发展中起重要作用．固有免疫应答细胞,包括单核/巨噬细胞、肥大细胞、自然杀伤细胞、中性粒细胞和树突状细胞,是机体抵御微生物和异物入侵的第一道防线．这些细胞广泛参与As中泡沫细胞形成、斑块内基质降解、细胞凋亡、血管新生和斑块破裂等事件．模式识别受体是免疫细胞上识别病原体(或某些内源性成分)相关分子模式的一类受体分子,包括Toll样受体和NOD样受体,介导固有免疫应答反应．Toll样受体在固有免疫应答细胞中具有不同程度的表达,在As中具有不同的作用,如TLR2和TLR4对As起促进作用,而TLR3具有As保护作用．NLRP3炎性体与动脉血管壁的早期损伤有关．对固有免疫应答细胞及模式识别受体在As形成中的作用进行深入研究,不仅有助于理解As的形成过程,而且还能为临床上防治心血管类疾病提供了新的治疗靶点和诊断指标．     

炎症反应中Toll样受体对NHE蛋白家族的调节

Toll样受体(Toll-like receptors, TLRs)在不同的天然免疫应答中可以识别和激活不同的病原体相关分子模式(pathogenassociated molecular patterns, PAMPs),进而导致炎症。而钠氢交换体(Na~+/H~+exchanger, NHE)不仅具有调节胞内pH值和细胞容积、维持腔体微环境、影响营养吸收的作用,而且与细胞的增殖、迁移、凋亡相关。在炎症情况下,NHE的活性和膜蛋白表达都受到抑制。结肠上皮细胞TLR2激活后可通过MyD88非依赖性途径抑制NHE1活性,其抑制作用的机制与Src的聚集和PI3Ks的磷酸化有关。长期脂多糖(lipopolysaccharides, LPS)暴露可激活肠巨噬细胞TLR4,通过MyD88依赖性途径(即TLR4/MyD88/NF-κB通路)导致炎症发生,并加速NHE1胞内降解,从而抑制NHE1活性;但短时间LPS暴露却提高NHE1活性。TLR5的激活可使NHE3活性增高。结肠炎患者和模型动物肠道巨噬细胞NHE3活性或/和表达量下降。在肾小管上皮细胞中,基底侧LPS刺激通过激活TLR4/MyD88/MAPK/ERK信号通路抑制管腔侧NHE3的活性,而管腔侧LPS刺激则激活TLR4/MyD88依赖性PI3K-AKT-mTOR信号通路,引起基底侧NHE1活性抑制,进而继发影响管腔侧NHE3功能。     

大鼠海马神经元TLR4介导的MyD88依赖途径在神经炎症中的作用

目的:研究大鼠海马神经元是否有Toll样受体4(TLR4)介导的的髓样分化因子88(MyD88)依赖途径及该途径的激活在神经炎症中的作用。方法:采用体外培养7 d的新生大鼠海马神经元,细胞免疫荧光双标法鉴定海马神经元纯度。用TLR4配体脂多糖(LPS)或TLR4抗体预处理海马神经元,以激活或阻断TLR4的作用。实时定量PCR(RT-qPCR)方法检测海马神经元中MyD88、肿瘤坏死因子受体相关因子6(TRAF6)mRNA的表达;Westernblot方法测定海马神经元MyD88和TRAF6蛋白水平;细胞免疫荧光双标法观察海马神经元中核因子κB/P65(NF-κB/P65)的表达定位及TLR4激活或阻断后NF-κB/P65核易位情况;ELISA检测培养上清液中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)和一氧化氮(NO)的水平。结果:LPS能上调海马神经元MyD88和肿瘤坏死因子受体相关因子(TRAF6)mRNA水平;促使NF-κB/P65转位至核;增加MyD88和TRAF6蛋白的表达;增加海马神经元培养上清中TNF-α、IL-1β和NO含量;TLR4抗体预处理能减弱LPS对海马神经元NF-κB/P65核易位作用及降低培养上清中TNF-α、IL-1β和NO的水平。结论:大鼠海马神经元有TLR4介导的的MyD88依赖途径,该途径的激活能导致TNF-α、IL-lβ和NO含量的增加。海马神经元TLR4介导的MyD88依赖途径参与了神经炎症反应,神经元不是神经炎症反应中的被动者。     

鱼类和哺乳类TLR4基因结构和功能的保守与进化

先天性免疫是生物体第一道免疫防线,存在于各种多细胞生物中。Toll样受体(Toll-like receptors,TLRs)是介导机体对病原体相关的分子模式(Pathogen-associated molecular patterns,PAMPs)识别的一类模式识别受体(pattern recognition receptors,PPRs),在先天性免疫中发挥重要作用。TLR4是toll家族成员之一,哺乳类中主要负责识别细菌的脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)。文章就TLR4的发现历史,TLR4在鱼类和哺乳类中的结构特点,TLR4的分布特征,鱼类和哺乳类中TLR4识别配体的差异,TLR4的信号传导以及TLR4的进化进行了综述。综述将对TLR相关研究提供借鉴和参考。     

Toll样受体识别机制及其生物学意义

Toll样受体介导的信号转导通路在对抗外来病原体的天然免疫应答中起重要作用。Toll样受体是一个天然模板识别受体家族,能识别固有性模板(微生物和哺乳动物所共有的病原相联的分子模板PAMPs)。Toll样受体通过巨噬细胞和其他免疫细胞来识别,其中TLR4识别内毒素、TLR2识别肽聚糖、TLR9识别细菌DNA、TLR5识别鞭毛蛋白、TLR3识别双链RNA等。本探讨了多种Toll受体家族成员在动物体内识别机理及功能,概述了其应用研究进展。     

选择性剪接在Toll样受体4信号转导通路中的作用

Toll样受体4(Toll-likereceptor4,TLR4)属于模式识别受体,可识别来自G-细菌细胞壁的脂多糖(lipopoly-saccharides,LPS),并通过MyD88依赖途径或MyD88非依赖途径进行信号转导,引发核因子-κB(NF-κB)和其他转录因子的表达,从而诱导细胞因子、化学趋化因子的产生,引起系统性炎症反应。选择性剪接是真核生物控制基因表达的一种重要机制,在TLR4通路中很多信号分子都存在着选择性剪接产生的异构体,且这些剪接异构体分子大都可负性调控TLR4信号转导通路。本文针对这方面的研究进展作一综述。     

TOLL样受体9在动脉粥样硬化中的作用研究进展

动脉粥样硬化是一种慢性免疫炎症性疾病,它与自身的先天性免疫和适应性免疫密切相关。Toll样受体(Toll-like receptors,TLR)作为激活非特异性免疫的重要受体蛋白,可以识别病原微生物,激活免疫反应。Toll样受体9是TLR家族中的重要一员,是先天免疫系统中识别细菌和病毒Cp G DNA的重要受体,其与动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)的发生发展紧密相关。研究发现,TLR9与动脉粥样硬化的发生、发展(内皮受损和泡沫化细胞形成)密切相关,但也有研究发现TLR9在AS进程中具有潜在的保护效应。本文对Toll样受体9与动脉粥硬化疾病之间关系做一个简要的阐述,简明的总结了TLR9与树突细胞及自噬之间的联系,并为其作为靶点治疗动脉粥样硬化提供新的思路。     

Toll样受体4信号转导通路的干预

Toll样受体4(Toll like receptor 4,TLR4)是广泛表达于哺乳动物的跨膜受体,由于TLR4在人体的高表达与各种炎症反应相关联,抑制过高的TLR4表达可能是控制机体炎症损伤的新途径.目前的研究主要是针对TLR4的直接阻断与对TLR4的信号转导通路的抑制.由于TLR4的信号转导通路已经较为明确,从而研究对TLR4信号转导通路的抑制可能会对机体过强的炎症反应及损伤的控制产生有益作用.本文就当前针对抑制TLR4信号转导通路的研究作一综述.     

TLR家族及其功能研究进展

由于TLR能识别病原体,从而在病原体入侵机体的早期即启动天然免疫,提示其在抗感染中的重要作用。至今已发现的TLR家族中的TLR1～10,其中TLR～5的结构已经被确定,而对于TLR的功能,现今对TLR在细菌内毒素(LPS)作用下引起的免疫毒理学作用的研究较为深入,提示TLR对由病原体引起的免疫病理损伤有重要的作用。随着研究的深入,发现TLR在促进细胞因子的合成与释放,引发炎症反应;促进免疫细胞膜表面表达相关免疫分子,促进免疫细胞的成熟和功能化;抗病毒感染;调节免疫应答;诱导一氧化氮(NO)依赖性杀菌活性;介导全身免疫病理损伤以及其家族间的协同作用影响免疫应答等方面起到重要的作用。     

TLR4及其作用的研究进展

Toll样受体(toll-like receptors,TLRs)因其积极的研究成果而成为近年来广受关注的一种病原体识别受体,TLRs分布相对比较广泛,不但在小肠上皮、呼吸上皮细胞表达,同时也在血管内皮细胞、树突状细胞[1]、大鼠脾及心肌细胞[2]等细胞中表达.研究证实,它属于模式识别受体(pattern recognition receptors,PRRs),病原相关分子模式(pathogen-associated molecule pattern,PAMPs)可被其辨别,然后引发一系列的信号转导,TLRs 是备受关注的一种PRRs.Toll样受体4(toll-like receptor 4,TLR4)是TLRs家族中极为重要的成员,是天然免疫系统识别病原微生物的主要受体,在天然免疫反应中扮演着关键性作用.细菌脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)作为一类受体,主要作用是介导信号跨膜转导,尤其对革兰氏阴性菌所引起的感染性炎症起着极为关键的作用.由于近年来对TLR4介导的信号转导及TLR4与疾病的关系研究成为热点,本文就TLR4的信号转导、TLR4与LPS的关系及TLR4信号通路调节进行综述如下.     

慢性阻塞性肺病患者巨噬细胞功能与受体表达的关系研究

目的:研究慢性阻塞性肺病(COPD)患者气道巨噬细胞功能变化及其与受体表达的相关性。方法:将COPD患者84例按病情分为轻中度组44例,重度组40例,选取同期健康体检者40例作为对照组,获取3组诱导痰,分离痰巨噬细胞,检测3组吞噬荧光标记曲霉孢子的吞噬指数(PI),采用实时定量反转录PCR法检测3组吞噬相关受体的表达。结果:轻中度组与重度组细胞总数均多于对照组,而巨噬细胞比例却显著下降(P0.05);轻中度组与重度组巨噬细胞吞噬功能均受到抑制,3组PI比较差异有统计学意义(P0.05);3组巨噬细胞胶原结构清道夫系统(MARCO)、清道夫受体A1(SR-A1)表达量比较差异不明显(P0.05);轻中度组与对照组Toll样受体4(TLR4)表达量比较差异不明显,但重度组TLR4表达上调,与轻中度组、对照组比较差异有统计学意义(P0.05);3组MUC5A、AQP5表达量比较差异显著(P0.05);巨噬细胞PI与TLR4、黏蛋白5AC(MUC5A)表达量呈负相关(P0.05),与水通道蛋白5(AQP5)表达量呈正相关(P0.05)。结论:COPD患者巨噬细胞占细胞总数的比例下降,其吞噬功能也受到抑制,其机制可能与TLR4、MUC5A表达上调及AQP5表达下调等有关。     

广叶绣球菌β-D-葡聚糖对巨噬细胞RAW264.7免疫调节作用受体TLR4和TLR2的影响

确定广叶绣球菌β-D-葡聚糖对巨噬细胞RAW264.7的免疫调节作用受体,探索广叶绣球菌β-D-葡聚糖的免疫调节机制。采用MTT法测定不同浓度广叶绣球菌β-D-葡聚糖对巨噬细胞RAW264.7增殖活力的影响,筛选出促进巨噬细胞增殖能力最强的浓度。用筛选出的β-D-葡聚糖浓度作用巨噬细胞RAW264.7;TLR4抗体和TLR2抗体分别作用巨噬细胞RAW264.7 1h,再用含有β-D-葡聚糖的细胞培养液培养。收集细胞培养上清和细胞,检测细胞培养上清中NO、IL-6、TNF-α、IFN-β的生成量;提取细胞内总RNA,采用RT-PCR测定巨噬细胞TLR4 mRNA表达量;提取巨噬细胞总蛋白,采用蛋白免疫印迹western blot测定TLR4的蛋白表达。广叶绣球菌β-D-葡聚糖能够促进巨噬细胞RAW264.7增殖,增加NO、IL-6、TNF-α、IFN-β的生成量,提高TLR4 mRNA表达和蛋白表达,差异极显著（P<0.01）。TLR4抗体作用细胞后,NO、IL-6、TNF-α、IFN-β的生成量明显下降,差异极显著（P<0.01）。TLR2抗体作用细胞后,NO、IL-6、TNF-α、IFN-β的生成量下降,但差异不显著。广叶绣球菌β-D-葡聚糖可以通过细胞表面受体TLR4激活信号转导通路,增强下游细胞因子的释放,从而调节巨噬细胞RAW264.7的免疫功能。TLR2可能不是广叶绣球菌β-D-葡聚糖的免疫受体。     

Toll样受体2与巨噬细胞极化在胰岛素抵抗中的作用

胰岛素由胰岛β细胞分泌,经胰岛素信号通路发挥作用。当机体肥胖或其他原因导致胰岛素信号通路受阻时,引起体内胰岛素抵抗(insulin resistance, IR),胰岛素抵抗与低度炎症关系密切。促炎因子,例如肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)、白细胞介素-1β(interleukin-1β, IL-1β)、白细胞介素-6(interleukin-6, IL-6)等可抑制胰岛素受体底物(insulin receptor substrate, IRS)酪氨酸磷酸化,发生丝氨酸磷酸化,导致胰岛素受体细胞或靶器官对葡萄糖的摄取和利用下降。Toll样受体2(Toll-like receptor 2, TLR2)是一种重要的模式识别受体,可与TLR1或TLR6结合形成二聚体,与炎症和胰岛素信号通路关系密切,TLR2通过髓系分化因子88(myeloid differentiation factor 88, MyD88)依赖途径激活核因子-κB(nuclear factor, NF-κB)和激活蛋白1(activator protein 1, AP-1),上调促炎基因的转录。巨噬细胞是天然免疫系统中重要一员,可参于体内促炎因子和抗炎因子的调节。TLR2于巨噬细胞表面表达。在脂肪酸(fatty acids)的诱导下,TLR2通过上调促炎基因使巨噬细胞向M1表型极化,M1表型巨噬细胞分泌促炎因子,下调胰岛素靶器官对胰岛素的敏感性。本文拟对TLR2基因和巨噬细胞极化对胰岛素抵抗的影响,以及三者的相关性做一简要综述,从分子水平探讨胰岛素抵抗的发生机制,为胰岛素抵抗的相关研究提供理论参考。     

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样受体通路调节Tregs功能的研究进展

模式识别受体Toll样受体(Toll like receptors,TLRs)是固有免疫中免疫受体的代表,进化上十分保守,对生物体的生存极为重要。TLRs通过内源或外源的配体启动信号转导,激活下游一系列重要的基因表达与活化。研究表明调节性T细胞(Regulatory T cell,Treg)在维持机体外周免疫耐受和阻止移植排斥反应等方面发挥核心作用。Treg细胞表达某些TLRs,包括TLR2、TLR4、TLR5、TLR7、TLR8、TLR9等。TLRs的活化可能直接或间接地影响(主要是活化) Treg的增殖和免疫抑制功能,这种调节与感染、自身免疫病和癌症的发生密切相关。其中热休克蛋白作为TLRs配体分子对于Treg的调节发挥了重要的作用。因此,了解TLRs通路对研究Treg免疫调控机制、新药物研发和靶向治疗有重大意义。文中简要介绍了TLRs通路调节Treg免疫功能的相关研究进展。     

细菌群体感应信号分子与宿主免疫相互调节

近年,有关细菌与宿主相互作用的研究表明,细菌分泌的群体感应信号(quorum sensing signal,QSS)分子是调节宿主细胞信号传递的重要信使。细菌分泌的群体感应信号分子种类繁多,经常干扰宿主哺乳动物细胞对细菌的免疫应答。通过抑制哺乳动物细胞免疫应答或炎症反应,QSS分子阻碍细胞免疫信号通路,最终致使细胞凋亡或坏死。不同种类的QSS分子具有不同的性质,某些信号分子能够穿过细胞膜,自由出入细胞;而有些则需要与膜上的特异受体结合后才能进出细胞。但QSS分子究竟如何干扰宿主免疫防御,宿主细胞能否识别细菌QSS的保守结构抵御细菌感染,还有待于进一步深入研究。本文针对QSS分子与宿主哺乳细胞之间相互作用的相关研究进行综述。