真菌感染免疫中的模式识别受体研究进展
摘要:在过去的十年中,侵袭性真菌感染已在全球范围内掀起波澜,日益严重的威胁着人类健康,我们迫切需要针对这一疾病来开发新的治疗策略。因此,对于宿主和病原体之间的相互作用的研究变得极为重要,并具有良好的应用前景。抗原提呈细胞,如巨噬细胞和树突状细胞在固有免疫系统中处于防御潜在入侵者的最前线。重要的是,这些细胞的不同种系中均表达不同的模式识别受体(PRRs,pattern-recognition receptors)。它可识别病原体中的特异性配体并启动固有免疫反应。在这里,我们综述了有关致病真菌识别中所涉及到的不同种类PRRS的生物学功能的最新研究进展。我们还回顾了关于PRRs协作/串扰作用领域的最新研究文献以及对于PRRs信号传导通路的抑制及调节作用所涉及的机制。最后,我们讨论了过去的研究领域所积累的关于PRRs生物学知识,特别是dectin-1,如何应用于新的免疫疗法的开发。
关键词:病原体识别受体 C型凝集素样受体 Toll样受体 Nod样受体 串扰
1引言
侵袭性真菌感染近年来已成为医疗保健领域的一个重要问题,尤其在免疫功能低下的患者中,其发病率和死亡率较高。由于目前商业化疫苗缺乏,抗真菌药物数量有限,并且真菌病原体不断形成耐药性等原因,有限数量的真菌包括白色念珠菌,烟曲霉,新型隐球菌和耶氏肺孢子虫等均可引起引起危及人类生命的疾病。然而,其他物种的侵袭性真菌感染目前正在上升,包括平滑的念珠菌,光滑的念珠菌,热带假丝酵母和多重耐药性耳假丝酵母 。因此迫切需要开发新的有效抗真菌药物,免疫疗法和疫苗。需要深入了解宿主与病原体之间的相互作用以帮助设计新的抗真菌免疫疗法。
髓系免疫细胞,如单核细胞,巨噬细胞和树突状细胞等(DCs)是宿主抗感染过程中的第一道防线。他们依靠一系列称为模式识别受体(PRRs)的固有免疫受体来识别外源入侵者。PRRs从微生物和被称为微生物,病原体,疾病相关分子模式的内源性应激信号中来检测保守的结构基序。PRRs的主要家族包括Toll 样受体家族( toll like receptors,TLRs) 、核苷酸结合寡聚化结构域样受体家族 ( nucleotide-binding oligomerization domain-like receptors,NLRs) 、维甲酸诱导基因 I型受体家族( retinoic-acid inducible gene Ⅰ-like receptors,RLRs) 、C 型凝集素受体( C-type lectin receptors,CLRs)。在识别它们各自的配体后,这些受体诱导固有免疫应答以启动对机体的立即保护或协调适应性免疫的激活。
近年来,PRRs在抗真菌免疫过程中的生物学作用已得到广泛的研究。这些PRRs可以识别各种真菌细胞壁成分,如beta;-葡聚糖、甘露聚糖、甘露糖蛋白和几丁质等,以及由真菌个体所产生的RNA和未被甲基化修饰的DNA等(表1)[9]。在与配体相结合之后,PRRs通过启动各种级联信号转导形成免疫应答,这些信号转导最终通过激活细胞的吞噬作用、细胞因子产生和/或细胞内活性氮和活性氧(分别为RNS和ROS)的产生而杀灭真菌[6,8]。近年来,越来越多的研究报告揭示了真菌感染期间,PRRs介导的细胞信号转导通路的复杂性[10,11],并提示对于PRRs之间协同/拮抗作用的研究,对于开发新的治疗方法以调控机体的固有免疫系统发挥有效的保护作用,同时预防副作用的产生是至关重要的。在本综述中,我们讨论了近年来PRRs介导的抗真菌免疫的研究进展,重点讨论了受体之间的相互作用及其相关的调控机制,以及基于此方面开发新型免疫疗法的潜在意义。
2.CLRs
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