炎症介质与细胞因子信号传导
炎症是宿主对感染和组织损伤的协调反应,主要由细胞因子和其他可溶性介质调控。这些信号分子在局部和全身发挥作用,募集白细胞,改变血管张力和通透性,并指导先天性和适应性免疫反应的强度和特征。
Definition
细胞因子是分泌型小分子蛋白质,作为细胞间信使,结合特异性受体以调节免疫细胞和其他细胞的生长、分化、募集和活化;炎症是它们协调的、对感染或损伤作出反应的整合性组织反应。
Scope
本主题涵盖炎症的主要特征、主要的促炎细胞因子家族及其信号传导、作为IL-1家族激活平台的炎症小体,以及消退炎症的反调节介质。它将炎症视为先天免疫中的一个机制性主题,而非临床指导。
Core questions
- 微生物和损伤信号如何触发炎症程序?
- 哪些细胞因子家族驱动、放大和消退炎症?
- 炎症小体如何将感知转化为成熟IL-1家族细胞因子的释放?
- 炎症如何消退以限制附带的组织损伤?
Key concepts
- 炎症的经典体征
- 促炎细胞因子 (TNF, IL-1, IL-6)
- I型和II型干扰素
- 趋化因子和白细胞募集
- 炎症小体和IL-1成熟
- 急性期反应
- 抗炎和促消退介质 (IL-10)
- 无菌性炎症与感染性炎症
Mechanisms
微生物或损伤信号与模式识别受体结合,激活NF-κB等转录因子,诱导包括TNF、IL-1和IL-6在内的促炎细胞因子以及募集白细胞的趋化因子。细胞因子通过受体偶联的信号级联(包括许多干扰素和白细胞介素的JAK-STAT通路)作用,重新编程靶细胞。炎症小体是一种胞质多蛋白复合物,激活caspase-1以裂解前IL-1β和前IL-18为活性形式,在感知和分泌之间提供了第二个检查点。该反应受到抗炎和促消退介质(如IL-10)的对抗,这些介质抑制细胞因子产生并促进恢复稳态,平衡宿主防御与组织损伤。
Clinical relevance
细胞因子生物学是发热和急性期反应、脓毒症和细胞因子释放综合征的病理生理学、慢性炎症和自身炎症性疾病的基础,也是细胞因子靶向生物疗法的理论依据。本条目描述机制以供参考,并非个体诊断或治疗的依据。
Evidence & guidelines
描述反映了已建立的炎症和细胞因子信号传导综述,而非定量的临床证据或实践指南。
History
炎症的经典体征在古代就被描述,但其分子基础在20世纪随着干扰素、肿瘤坏死因子和白细胞介素等细胞因子的鉴定而出现。21世纪炎症小体的发现阐明了危险感知如何与IL-1家族细胞因子成熟偶联,将炎症与更广泛的先天感知机制整合起来。
Key figures
- Charles Janeway
- Jurg Tschopp
- Shizuo Akira
- Bharat Aggarwal
Related topics
Seminal works
- takeuchi-2010
- schroder-2010
- chen-2010
Frequently asked questions
- 细胞因子和趋化因子有什么区别?
- 趋化因子是细胞因子中结构明确的一个亚群,其主要功能是沿浓度梯度引导白细胞迁移。更广泛的细胞因子类别还包括调节细胞生长、分化和活化而非趋化性的介质。
- 炎症小体有什么作用?
- 炎症小体是一种胞质蛋白复合物,在感知到某些微生物或危险信号后,激活caspase-1,将前体IL-1β和IL-18转化为其活性分泌形式,为强效炎症信号传导提供受控的触发。