مستقبلات التعرف على الأنماط والكشف عن الفيروسات

مستقبلات التعرف على الأنماط (PRRs) هي مستشعرات مشفرة في الخط الجرثومي يكتشف من خلالها الجهاز المناعي الفطري العدوى الفيروسية. وهي تتعرف على البصمات الجزيئية المحفوظة، وأهمها الأحماض النووية الفيروسية في مواقع أو أشكال لا توجد فيها جزيئات المضيف عادةً، وتبدأ الإشارات التي تنتج الإنترفيرونات والاستجابات الالتهابية.

Definition

مستقبلات التعرف على الأنماط هي مستشعرات مضيفة مشفرة في الخط الجرثومي تتعرف على الأنماط الجزيئية المرتبطة بالمسببات المرضية المحفوظة، بما في ذلك الأحماض النووية الفيروسية، وعند الارتباط بها تؤدي إلى إشارات تحفز إنترفيرونات النوع الأول والوسائط الالتهابية.

Scope

يغطي هذا المدخل العائلات الرئيسية لمستقبلات التعرف على الأنماط (PRRs) المشاركة في الكشف عن الفيروسات: مستقبلات Toll-like الإندوسومية، ومستقبلات RIG-I-like السيتوسولية التي تستشعر الحمض النووي الريبوزي الفيروسي، ومستشعرات الحمض النووي مثل مسار cGAS-STING. ويصف ما تكتشفه هذه المستقبلات والاستجابات التي تثيرها، كمادة مرجعية حول الاستشعار الفطري بدلاً من التوجيه السريري.

Core questions

• ما هي السمات الجزيئية التي تميز الأحماض النووية الفيروسية عن الأحماض النووية للمضيف؟
• ما هي عائلات المستقبلات التي تستشعر الحمض النووي الريبوزي الفيروسي مقابل الحمض النووي الفيروسي، وفي أي حجرات خلوية؟
• كيف تتقارب إشارات مستقبلات التعرف على الأنماط (PRR) على تحفيز جينات الإنترفيرون والالتهاب؟
• كيف تختلف أنواع الخلايا المختلفة في مخزونها من الاستشعار؟

Key concepts

• الأنماط الجزيئية المرتبطة بالمسببات المرضية (PAMPs)
• مستقبلات Toll-like (TLR3, TLR7/8, TLR9)
• مستقبلات RIG-I-like (RIG-I, MDA5)
• استشعار الحمض النووي السيتوسولي (cGAS-STING)
• الجزيئات المحولة والإشارية (MAVS, MyD88, TRIF, STING)
• الاستشعار المقسم للأحماض النووية الفيروسية

Mechanisms

تتولى عائلات مختلفة من مستقبلات التعرف على الأنماط (PRR) مراقبة حجرات مختلفة. تكتشف مستقبلات Toll-like الإندوسومية الأحماض النووية الفيروسية التي يتم امتصاصها أثناء العدوى، بما في ذلك الحمض النووي الريبوزي المزدوج السلسلة، والحمض النووي الريبوزي أحادي السلسلة، وزخارف الحمض النووي غير الممثل. في العصارة الخلوية، تستشعر مستقبلات RIG-I-like مثل RIG-I و MDA5 خصائص الحمض النووي الريبوزي الفيروسي وتشير عبر المحول MAVS، بينما تشارك مستشعرات الحمض النووي بما في ذلك cGAS في مسار STING. تميز هذه المستقبلات الحمض النووي الفيروسي عن الحمض النووي للمضيف من خلال خصائص مثل الموقع والبنية والتعديل. يؤدي الارتباط إلى تنشيط عوامل النسخ التي تدفع إنتاج إنترفيرون النوع الأول والسيتوكينات الالتهابية، مما يربط الكشف بالاستجابة المضادة للفيروسات بالإنترفيرون.

Clinical relevance

يبدأ استشعار مستقبلات التعرف على الأنماط (PRR) استجابة الإنترفيرون المضادة للفيروسات ويشكل الالتهاب، ويفهم هذا الأساس الاهتمام بالمساعدات العلاجية واستراتيجيات تعديل الإنترفيرون. يصف هذا المدخل آليات الاستشعار وليس أساسًا لقرارات التشخيص أو العلاج الفردية.

History

أدى تحديد مستقبلات Toll-like كمستشعرات للأنماط في أواخر التسعينيات إلى ترسيخ مفهوم التعرف الفطري المشفر في الخط الجرثومي. أضاف العقد التالي مستشعرات الحمض النووي الريبوزي السيتوسولية (RIG-I و MDA5) ومسارات استشعار الحمض النووي التي بلغت ذروتها في cGAS-STING، مما أدى إلى بناء خريطة طبقية لكيفية اكتشاف الخلايا المضيفة للفيروسات في حجرات مميزة وإطلاق استجابات الإنترفيرون.

Key figures

• Shizuo Akira
• Osamu Takeuchi
• Taro Kawai
• Katherine Fitzgerald

Seminal works

• takeuchi-2010
• kawai-2006
• akira-2006

Frequently asked questions

كيف تميز مستقبلات التعرف على الأنماط الحمض النووي الفيروسي عن الحمض النووي الخاص بالمضيف؟

تستغل هذه المستقبلات الاختلافات في الموقع والبنية والتعديل الكيميائي، على سبيل المثال، استشعار الحمض النووي الريبوزي المزدوج السلسلة أو ثلاثي الفوسفات 5'، أو الحمض النووي في العصارة الخلوية، حيث لا يتم تقديم الأحماض النووية الخاصة بالخلية عادةً بهذا الشكل.

ماذا يحدث بعد أن يكتشف مستقبل التعرف على الأنماط فيروسًا؟

يؤدي ارتباط المستقبل إلى تنشيط محولات الإشارات وعوامل النسخ التي تدفع إنتاج إنترفيرونات النوع الأول والسيتوكينات الالتهابية، مما يطلق الاستجابة المناعية الفطرية المضادة للفيروسات.