گیرنده‌های شناسایی الگو و تشخیص ویروسی

گیرنده‌های شناسایی الگو (PRRs) حسگرهای کدگذاری شده در خط زاینده هستند که از طریق آن‌ها سیستم ایمنی ذاتی، عفونت ویروسی را تشخیص می‌دهد. آن‌ها نشانه‌های مولکولی حفاظت‌شده را شناسایی می‌کنند، که مهم‌ترین آن‌ها اسیدهای نوکلئیک ویروسی در مکان‌ها یا اشکالی هستند که مولکول‌های میزبان به طور معمول در آنجا یافت نمی‌شوند، و سیگنال‌دهی را آغاز می‌کنند که منجر به تولید اینترفرون‌ها و پاسخ‌های التهابی می‌شود.

Definition

گیرنده‌های شناسایی الگو، حسگرهای میزبان کدگذاری شده در خط زاینده هستند که الگوهای مولکولی مرتبط با پاتوژن حفاظت‌شده، از جمله اسیدهای نوکلئیک ویروسی را شناسایی می‌کنند و با درگیر شدن، سیگنال‌دهی را آغاز می‌کنند که اینترفرون‌های نوع I و واسطه‌های التهابی را القا می‌کند.

Scope

این مدخل خانواده‌های اصلی PRRهای درگیر در تشخیص ویروسی را پوشش می‌دهد: گیرنده‌های Toll-like اندوزومی، گیرنده‌های RIG-I-like سیتوزولی که RNA ویروسی را حس می‌کنند، و حسگرهای DNA مانند مسیر cGAS-STING. این مدخل آنچه را که این گیرنده‌ها تشخیص می‌دهند و پاسخ‌هایی را که تحریک می‌کنند، به عنوان یک مرجع در مورد حسگری ذاتی و نه به عنوان راهنمای بالینی، توصیف می‌کند.

Core questions

• چه ویژگی‌های مولکولی اسیدهای نوکلئیک ویروسی را از اسیدهای نوکلئیک میزبان متمایز می‌کند؟
• کدام خانواده‌های گیرنده RNA ویروسی را در مقابل DNA ویروسی، و در کدام بخش‌های سلولی حس می‌کنند؟
• سیگنال‌های PRR چگونه بر القای ژن اینترفرون و التهاب همگرا می‌شوند؟
• سلول‌های مختلف چگونه در مجموعه‌های حسگری خود متفاوت هستند؟

Key concepts

• الگوهای مولکولی مرتبط با پاتوژن (PAMPs)
• گیرنده‌های Toll-like (TLR3, TLR7/8, TLR9)
• گیرنده‌های RIG-I-like (RIG-I, MDA5)
• حسگری DNA سیتوزولی (cGAS-STING)
• مولکول‌های آداپتور و سیگنال‌دهنده (MAVS, MyD88, TRIF, STING)
• حسگری بخش‌بندی شده اسیدهای نوکلئیک ویروسی

Mechanisms

خانواده‌های مختلف PRR در بخش‌های مختلفی فعالیت می‌کنند. گیرنده‌های Toll-like اندوزومی، اسیدهای نوکلئیک ویروسی جذب شده در طول عفونت را تشخیص می‌دهند، از جمله RNA دو رشته‌ای، RNA تک رشته‌ای، و موتیف‌های DNA غیرمتیله. در سیتوزول، گیرنده‌های RIG-I-like مانند RIG-I و MDA5 ویژگی‌های RNA ویروسی را حس می‌کنند و از طریق آداپتور MAVS سیگنال می‌دهند، در حالی که حسگرهای DNA از جمله cGAS مسیر STING را فعال می‌کنند. این گیرنده‌ها اسید نوکلئیک ویروسی را از اسید نوکلئیک میزبان بر اساس ویژگی‌هایی مانند مکان، ساختار و تغییرات تمایز می‌دهند. درگیر شدن این گیرنده‌ها، فاکتورهای رونویسی را فعال می‌کند که تولید اینترفرون نوع I و سیتوکین‌های التهابی را هدایت می‌کنند و تشخیص را به پاسخ اینترفرونی ضد ویروسی مرتبط می‌سازند.

Clinical relevance

حسگری PRR پاسخ اینترفرونی ضد ویروسی را آغاز می‌کند و التهاب را شکل می‌دهد، و درک آن زیربنای علاقه به ادجوانت‌ها و استراتژی‌های تعدیل‌کننده اینترفرون است. این مدخل مکانیسم‌های حسگری را توصیف می‌کند و مبنایی برای تصمیم‌گیری‌های تشخیصی یا درمانی فردی نیست.

History

شناسایی گیرنده‌های Toll-like به عنوان حسگرهای الگو در اواخر دهه 1990، مفهوم شناسایی ذاتی کدگذاری شده در خط زاینده را تثبیت کرد. دهه بعد حسگرهای RNA سیتوزولی (RIG-I و MDA5) و مسیرهای حسگر DNA که به cGAS-STING ختم می‌شوند را اضافه کرد و نقشه‌ای لایه‌ای از چگونگی تشخیص ویروس‌ها توسط سلول‌های میزبان در بخش‌های متمایز و تحریک پاسخ‌های اینترفرونی را ایجاد نمود.

Key figures

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

Seminal works

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

Frequently asked questions

گیرنده‌های شناسایی الگو چگونه اسید نوکلئیک ویروسی را از اسید نوکلئیک خود میزبان تشخیص می‌دهند؟

آن‌ها از تفاوت‌ها در مکان، ساختار و تغییرات شیمیایی بهره می‌برند، به عنوان مثال حس کردن RNA دو رشته‌ای یا 5'-تری‌فسفات، یا DNA در سیتوزول، جایی که اسیدهای نوکلئیک خود سلول به طور معمول به آن شکل ارائه نمی‌شوند.

پس از اینکه یک گیرنده شناسایی الگو ویروسی را تشخیص می‌دهد چه اتفاقی می‌افتد؟

درگیر شدن گیرنده، آداپتورهای سیگنال‌دهنده و فاکتورهای رونویسی را فعال می‌کند که تولید اینترفرون‌های نوع I و سیتوکین‌های التهابی را هدایت کرده و پاسخ ضد ویروسی ذاتی را آغاز می‌کند.