脂多糖模式识别受体的研究进展
- 格式:pdf
- 大小:136.71 KB
- 文档页数:3
疫苗中铝佐剂的研究进展佐剂,也称为免疫调节剂或免疫增强剂,是疫苗的一种添加剂。
佐剂属于非特异性免疫增强剂,可以增强或改变对抗原的免疫反应类型。
佐剂不仅可以帮助抗原在体内诱导长期有效的特异性免疫反应,从而实现更高的疫苗效力,延长免疫反应的保护时间,还可以减少抗原的使用量、生产成本和免疫次数。
根据其化学性质,佐剂大致可分为以下几类:无机佐剂如含铝佐剂;乳液型佐剂如MF59和AS03;水溶性佐剂如皂苷;靶向模式识别受体的佐剂如CpG;和细胞生成佐剂,如白细胞介素。
佐剂与抗原的结合可以增加抗原的表面积,其生物学效应主要包括:(1)抗原库效应;(2)细胞因子和趋化因子表达的上调,免疫细胞在注射部位的募集;(3)炎症小体的激活;以及(4)载体效应。
一方面,在佐剂作用下,抗原更有可能被抗原递呈细胞有效处理和呈递;另一方面,佐剂可以改变抗原的物理性质,从而导致抗原在体内的释放减慢,并延长抗原与免疫细胞之间的相互作用时间。
目前,已有数百种天然或合成化合物用于佐剂的研究,但批准用于疫苗的佐剂数量仍然有限。
氢氧化铝(AH)和磷酸铝(AP)仍然主导着人类疫苗制剂的佐剂领域。
然而,尽管含铝佐剂在增强疫苗免疫反应方面已经应用了近几十年,但含铝佐剂的作用分子机制仍未完全了解。
因此,有必要加深我们对这些佐剂的物理、化学和生物特性的理解,为在临床开发阶段尽早确定每种佐剂的质量属性和选择合适的佐剂类型提供理论依据。
铝佐剂的种类目前,获得许可的人类疫苗中包括的两种主要类型的铝佐剂是氢氧化铝和磷酸铝。
疫苗制剂中AH佐剂与AP佐剂的选择在很大程度上取决于抗原的性质和吸附以实现最佳免疫反应的要求。
氢氧化铝佐剂是通过在精心控制的条件下向铝离子溶液中加入氢氧化钠来制备的。
温度、浓度和混合速度是影响所生产佐剂物理化学性质的因素。
电子显微镜显示AH佐剂由形成松散微粒聚集体的纳米颗粒纤维组成。
磷酸铝佐剂是通过在磷酸盐存在下在碱性条件下沉淀铝离子来制备的。
脂多糖的作用机制与其在畜牧业的应用作者:刘波唐小懿周丽媛谢亮方热军来源:《湖南饲料》 2019年第2期摘要:脂多糖能够释放内源性活性因子,是革兰氏阴性细菌外膜的主要成分,脂多糖发挥作用是通过机体细胞内一些列的信号转导作用。
在动物机体中注射脂多糖是模拟应激,研究其作用机制及营养干预的一种经典的方法。
本文综述了脂多糖的结构与功能,脂多糖诱导的TLR4信号通路及脂多糖在畜牧业的应用。
关键词:脂多糖;免疫应激;氧化应激1 脂多糖结构与生物学功能1 1脂多糖及其结构脂多糖f Lipopolysaccharides,LPS)又称内毒素,是大多数革兰氏阴性细菌细胞壁外膜的主要成分,也存在于梳状菌数等少数革兰氏阳性细菌中.易被胃肠道吸收入循环系统.LPS的分子质量为2—20ku.能够提高细菌质膜负电性.增加质膜稳定性,保护质膜免受外界攻击.LPS主要由0-抗原、核心寡糖和脂质A组成.与磷脂类似有一亲水头和疏水头.核心寡糖在中间连接位于外层具有亲水结构的0-抗原和位于内层具有疏水性的类脂A.其中核心寡糖是由9—10个糖基组成的分枝寡糖链,又可被进一步划分为内核心寡糖与外核心寡糖.内核心寡糖通过酸不稳定的酮苷键将核心寡糖附着于脂质A.外核心寡糖主要由中性和碱性己糖组成,与0-抗原连接,其在不同菌株中存在单糖组成和构型上的差异,是决定LPS核心型的基础.脂质A是LPS生物活性中心和主要的毒性成分,是先天性免疫应答的有效刺激物.它由2个葡萄胺、磷酸盐和一定量的脂肪酸构成,高度保守,同一菌种的类脂A结构基本保持一致.0-抗原多决定LPS的抗原性.保护细菌免受抗生素的危害和抵抗补体系统的溶解作用,是由一定长度的寡糖单位首尾相连而行成的不同聚合度的聚合物,结构不稳定.根据脂多糖中是否含有0-抗原.可将脂多糖分为含有一定数量0-抗原的光滑型脂多糖fSmooth-LPS.S-LPS)和缺乏0-抗原仅由类脂A与核心寡糖组成的粗糙型脂多糖(Rough -LPS,R-LPS)。
脂多糖(LPS)诱导的小鼠肺炎模型筛选服务
脂多糖(LPS)是内毒素的主要成分,来源于革兰氏阴性菌细胞壁的外膜,在污染的空气、职业性粉尘(谷物粉等)、香烟中到处都有LPS,职业性和环境性的吸人一定浓度的上述物质后可引起或加重一系列临床病症,如哮喘、支气管肺炎等。
LPS引起支气管肺炎后经及时有效治疗可痊愈,否则,病程迁延,气道炎症反复发作可变成慢性支气管炎,如继续接触高浓度的脂多糖,病情将进行性加重,最终发展成为肺心病。
研究发现,LPS在体内外引起多种细胞高表达趋化因子和致炎因子 ,在肺组织中引起中性粒细胞聚集增多的主要细胞因子是IL-1β和TNF-α。
服务项目:
正常组 肺组织基本正常。
(×200)
模型组 血管周围水肿明显,局部肺泡壁明显充血。
(×200)
受试药物 肺泡壁基本正常,无明显充血、无炎细胞浸润,肺泡腔清晰。
(×200)。
脂多糖(LPS)是一种常见的细菌外毒素,主要存在于革兰氏阴性细菌的细胞壁中。
当巨噬细胞接触到脂多糖时,它们会通过与巨噬细胞表面上的受体相互作用,从而引发细胞的活化。
脂多糖主要通过与巨噬细胞上的Toll样受体(TLR4)相互作用来刺激巨噬细胞的活化。
TLR4是一种膜受体,主要存在于巨噬细胞和其他免疫细胞表面。
当脂多糖与TLR4结合时,会引发一系列信号转导路径。
首先,TLR4的结合会激活一个名为MyD88的适配分子,进而激活一条依赖于MyD88的信号转导通路。
这个通路最终导致核因子-κB(NF-κB)和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)的激活。
NF-κB和MAPK是两个关键的转录因子,它们激活后会进入细胞核并调控一系列基因的转录,包括炎症因子如肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1(IL-1)和白细胞介素-6(IL-6)等。
另外,除了MyD88依赖的信号转导通路,TLR4结合脂多糖还可以激活一个MyD88独立的信号转导通路,涉及到适配蛋白TRIF和TBK1等。
这个通路主要参与到干扰素类型I(IFN-I)的产生,从而增强免疫反应。
总的来说,脂多糖通过与巨噬细胞表面上的TLR4受体结合,激活多个信号转导通路,最终导致巨噬细胞的活化。
这种活化会触发炎症反应,产生多种免疫相关分子,并引发其他免疫细胞的参与,以协同应对细菌感染或其他病原体的侵袭。
NOD受体在疾病中的表达及作用研究进展李灿【摘要】模式识别受体是机体天然免疫系统的重要组成部分,在机体的炎症诱导等多种生理过程中发挥关键的作用.NOD样受体是一类在细胞质中发挥作用的模式识别受体家族,其中重要成员NOD1、NOD2及NLRP3受体在机体天然免疫防御、自身免疫性疾病和肿瘤发生中备受关注.因此,本文对三种受体在一些常见疾病中的表达和作用进行综述,希望为疾病的进一步认识、研究及治疗提供新的思路.【期刊名称】《海南医学》【年(卷),期】2018(029)015【总页数】4页(P2156-2159)【关键词】模式识别受体;NOD1受体;NOD2受体;NLRP3受体;疾病的发展;靶向治疗【作者】李灿【作者单位】暨南大学附属第一医院耳鼻咽喉科,广东广州 510632【正文语种】中文【中图分类】R392.1目前,许多疾病与炎症反应的发生和免疫系统的激活密切相关。
炎症是机体对致炎因子引起的损伤而发生的免疫反应,是一种防御性自然反应。
免疫系统包括固有免疫和适应性免疫。
固有免疫又称天然免疫,是机体对多种抗原物质的生理性排斥反应,无抗原针对性及特异性,是一切免疫应答的基础。
作为固有免疫系统的重要组成部分,模式识别受体(pattern recognition receptors,PRRs)广泛分布于人体多种细胞中,有关报道提出PRRs现已包含5个家族:Toll样受体家族(Toll-like receptors,TLRs)、C型植物血凝素受体(C-type lectin receptors,CLRs)、视黄酸诱导型基因1样受体(retinoic acid inducible gene-1-like receptors,RLRs)、AIM2样受体(AIM2-likereceptors,ALRs)和核苷酸结合寡聚化结构域样受体(NOD-like receptors,NLRs)。
其中以分布于膜表面的Toll样受体和存在于细胞质中的Nod样受体为代表的模式识别受体(PRRs)在固有免疫等领域发挥着重要作用。
DC—SIGN与肿瘤关系的研究进展摘要:树突状细胞特异性细胞间黏附分子-3结合非整合素因子(dendritic cell specific intercellular-adhesion-molecule-3 grabbing non-integrin,DC-SIGN)是一种主要表达于树突状细胞(dendritic cell,DC)表面的特异性受体,属于C型凝集素超分子家族。
DC-SIGN不仅能与细胞间黏附分子-2(intercellular adhesion molecule-2 ,1-CAM-2)和细胞间黏附分子-3 (intercellular adhesion molecule-3,ICAM-3)等结合,还能识别HIV、登革病毒、巨细胞病毒等病原微生物,从而参与了这些病原体的感染过程,与多种感染性疾病的发病机制密切相关。
近年来,有学者发现DC-SIGN还与肿瘤的发生、免疫、易感性有关,也因此受到了更广泛的关注。
对DC-SIGN与肿瘤之间的关系进行更深一步的研究将有助于了解相关肿瘤疾病的发生机制,为促进其诊疗进展奠定基础。
关键词:树突状细胞特异性细胞间黏附分子-3结合非整合素因子(DC-SIGN);肿瘤;研究进展属于专职抗原提呈细胞的树突状细胞(den-dritic cells,DCs)是一种异构的骨髓来源细胞,其通过表达模式识别受体(pattern-recognition re-ceptors,PRR)区分并特异地识别病原相关分子模式,从而参与到机体的固有免疫反应和适应性免疫反应中[1]。
DCs表达的PRR主要有Toll样受体(TLR)、NOD样受体(NLR)和C型凝集素受体(CLR),其中具有Ca2+依赖性的CLR是一种能识别多聚糖抗原的模式识别受体[2J。
树突状细胞特异性细胞间黏附分子一3结合非整合素因子(DCspecific intercellular -adhesion -molecule -3 grab-bing non-integrin,DC -SIGN,也称CD209)就是DCs上特异的C型凝集素受体[3]。
Toll样受体4研究进展关键词:Toll样受体4;免疫;脂多糖;炎症摘要Toll(Toll-like receptors,TLR)样受体是一类参与天然免疫的重要蛋白质分子,其同样也起到连接非特异性免疫和特异性免疫的作用,其中做为对LPS表达有重要作用的TLR 亚型TLR4,一经发现就受到广泛研究。
本文对TLR4的研究进展进行综述,以期为TLR4未来的研究提供参考。
天然免疫又称固有免疫,是人与生具有的防御机制,但是天然免疫所依赖的胚系基因编码的识别分子数量却有限,想要在数目众多的病原体中识别其相关的分子结构,就要依靠病原体进化过程中形成的一种特有的病原相关分子模式(pathogen-associated molecular pattern,PAMP),PAMP具有3个特征:1)PAMP仅由微生物产生,宿主本身不产生,因而天然免疫系统可以通过PAMP借以识别区分自身与外来微生物。
2)PAMP在同一类别的微生物中是不变的,故虽然微生物有很多,但其PAMP模式却相对有限。
3)PAMP是微生物赖以生存的凭证,因此微生物不能通过PAMP突变来逃离天然免疫的识别。
在漫长的进化过程中,顺应PAMP而生的就是天然免疫识别因子,又称模式识别受体(pattern recognition receptors,PRRs),而实验表明,TLR既是天然免疫识别微生物的主要机制。
其中,TLR4是发现最早的Toll样受体亚型之一,其在对内毒素的识别以及炎症反应信号转导的介导中具有重要作用,且TLR4的组织在人体中分布广泛,于单核细胞、血管内皮细胞、树突状细胞、中性粒细胞、小肠上皮细胞、子宫颈平滑肌细胞、呼吸上皮细胞、心肌细胞、齿龈纤维母细胞等均有表达,进一步研究还发现,TLR4除了是LPS的主要受体,还能识别热休克蛋白60、类脂A等多种病原相关分子模式,产生不同的效应。
故与TLR4相关的疾病种类繁多,具有很高的研究价值。
1 TLR与TLR4的发现早在19世纪,人们在研究时发现,革兰氏阴性菌都会表达脂多糖(Lipopolysaccharides LPS),其中,LPS结合蛋白LBP和CD14在LPS的反应中起重要作用,又因CD14分子可通过羧基端借助糖脂酰肌醇结构锚定在细胞膜上,而CD14却缺乏跨膜区和胞内区,故其不可能靠自身将信号转导入细胞内,进而猜想多细胞生物体内应该具有一种可以识别微生物特有分子,并且可以借此识别入侵微生物的分子[1]。
植物先天免疫研究进展摘要:植物缺乏循环免疫细胞和获得性免疫过程,通过大量先天免疫受体来识别异物分子。
植物的模式识别受体(pattern recognition receptors,PRRs)识别保守的病原体相关分子特征(pathogen-associated molecular patterns,PAMPs),导致PAMP 触发的免疫(PAMP-triggered immunity,PTI),限制初始病原体入侵和复制。
然而,许多病原细菌利用三型分泌系统(Type III Secretion System ,T3SS)释放大量的效应因子抑制PTI信号传导以达到增强寄生的目的。
相应地,植物进化出NB- LRR免疫受体,特异识别在感染过程中注入植物细胞内的病原体效应因子,NB- LRR的激活导致效应因子触发的免疫(effector-triggered immunity,ETI),作为植物免疫的第二道防线,产生超敏(hypersensitive reponse,HR)反应。
本文概述了病原体入侵植物的发病机制,并对植物先天免疫PTI和ETI做了简单比较,解释了病原菌与植物互作的共同进化过程。
关键词:PAMPs,PTI,效应因子,ETI前言高度多样的生态环境中生活着多种微生物,包括在土壤或水中独立生存的有机体,以及附着在生物膜甚至细胞间与宿主共生或依靠宿主生长而致病的微生物。
为了适应各个生态位的不同环境,微生物逐步演化形成了特殊的策略,使得它们能在植物的根、木质部或韧皮部导管、叶、花或果实中生存(1)。
此外,要适应植物的生活方式,病原体的传播也必须利用方法,例如,物理手段包括风力或水以应对固着生活的宿主植物。
农业上单一的耕作方式及集约化生产极大促进了病原体的传播和繁衍。
当然,植物防御也是多层次的,这意味着病原体要成功入侵植物必须打破重重障碍。
首先,植物存在物理屏障,如叶片角质层防止病原体进入植物组织,使病原体必须依靠主要的天然开口,如气孔、排水孔或伤口进入(1)。
[收稿日期]2000-10-30; [修回日期]2000-11-14[基金项目]国家重点基础研究发展规划资助项目(G1999054203)[作者简介]顾长国(1970-),男,福建建宁县人,助理研究员,硕士,主要从事创伤感染免疫研究。
T el:(023)68757431;E -mail :g ucg @china .com[文章编号]1000-8861(2001)02-0150-03 脂多糖模式识别受体的研究进展顾长国综述,李 磊审校(第三军医大学大坪医院外研所一室,重庆400042) [摘 要] G -细菌的脂多糖(L PS)是重要的病原体相关模式分子。
P AM Ps 均可被动物作为外来分子进行识别。
LP S 能激发机体细胞因子IL -1、T N F- 等活性分子的合成,对感染具有十分重要的作用。
L PS 是通过什么受体怎样将信号传入免疫细胞并启动免疫反应的,人们一直都不十分清楚。
近年来,一种名为T o ll 蛋白的发现,使人们对机体识别LP S 机制的认识向前跨进了一大步。
本文试对该模式识别受体的研究进展做一综述。
[关键词] 脂多糖;模式识别受体;T o ll-like receptor s(T L Rs)[中图分类号] R 392.1 [文献标识码] ARecent advance in research of pattern recognition receptors for LPSGU Chang-guo(First Dep artment of Institutes of Sur gical Research ,Dap ing H osp ital ,T hird M ilitary M edical University ,Chongqing 400042,China ) [Abstract ] L ipopolysaccharide (L PS )of G ram -neg ative bacteria is an import ant pat ho gen-associated molecular pat ter ns(P A M Ps).T hey can be detected as ex og eno us molecules.L P S plays an impo rtant role in infection and trig ger innate immune r e-sponse.But it is no t well known how it w or ks.U nv eiling of T oll-like receptors,a t ype Ⅰtransmembrane pr otein,has m ade agr eat pr ogr ess in understanding t he mechanism of recognitio n of L PS.Here,we try to introduce recent resear ch advances o f this po tential patter n r ecog nition r ecepto rs(PR R).[Key words ] lipopo lysaccharide(L P S);pattern recognit ion receptor s(P RR );T oll-like r eceptor s(T L Rs) 微生物细胞壁的组成成分是先天性免疫反应的高效活化分子。
这些分子如G -细菌的脂多糖(lipopoly sacchar ide,L PS )、G +细菌的肽聚糖(pept idog ly can )、脂磷壁酸(lipot ei-choic acid ,T LA )以及真菌的甘露糖(mannans )等称为病原体相关的模式分子(pathog en-associated m olecular patterns,PA M P s)。
与之相对应的模式识别受体(patter n r ecog nition receptor s ,P RR )这一概念最早是由Janew ay 在1992年提出的[1]。
P AM Ps 均可被动物作为外来分子进行识别。
PA M P s 能激发机体细胞因子如I L -1、T N F- 等以及其他活性分子的合成,对感染具有十分重要的作用。
但是细胞因子的过度活化可以引起脓毒症休克,是细菌感染患者死亡的首要原因。
因此模式识别受体在先天性免疫中居于重要地位,通过模式识别受体机体能区别病原体与自身组织,这是免疫反应的起点和根本特征。
但过去的研究一直都没有发现能识别PA M P s 特别是L P S 并引起上述反应的模式识别受体。
近年来发现的T oll-like receptors(T LR s)是在研究L PS 作用机制方面获得的重要进展,对深入了解模式识别受体作用机制,研究先天性免疫反应的传入途径是一个重大突破。
1 LPS 作用机制的研究L PS 可以说是先天性免疫最强的刺激剂。
70年代人们普遍认为L PS 要发挥作用,必须先插入生物膜脂质双分子层或通过受体作用被吞噬,但这样的猜想一直无法得以证实。
Cout inbo 发现C3H/HeJ 小鼠对L PS 无反应性,并将其原因归结为位于常染色体的1个等位基因位点lps 的突变。
但是C 3H /HeJ 小鼠对G +细菌的反应却正常,由L PS 介导产生的细胞因子等方面也是正常的。
这种表型上的差异可以说是因为对L PS 识别的缺陷造成的。
lpsd 动物实验的研究可以得到一个结论:在哺乳动物存在对微生物的天然识别机制,这种机制识别的范围可以粗略的定义为G -细菌。
这个天然识别机制的在对感染的耐受方面起重要作用。
对lps d 动物的研究使人们认识到对L PS 的识别机制是先天性免疫的重要环节,也必然存在一条信号传导途径能将L PS 的作用引入胞内,而且lps d 纯合子在L PS 作用时信号将完全阻断。
可以进一步推论lps 编码的产物能识别L PS 并引起对G -菌感染的快速反・150・ 免疫学杂志 第17卷 第2期2001年3月 IM M U NO LO GICA L JO U RN A L Vo l 17N o 2M ar 2001应。
所以lps突变的小鼠对G-细菌的耐受性增高,而对G+细菌的反应却正常。
为了寻找能编码L P S模式识别受体的基因及相应产物,人们进行了不懈的努力,先后发现了LBP、CD14等能与L PS结合的相关蛋白,但是通过多种方法一直没有找到lps位点及其表达产物。
早在1978年,lps位点就定位于小鼠4号染色体的M up-I和P sloci2个位点之间[2]。
90年代初期,M alo,Schw artz和Beutler分别领导的3个研究小组试图对lps位点进行精确定位。
经过大量的工作,1996年前后,3个并不完全相同的结果先后发表。
Q uresh等认为lps位点局限在2个标志物Ambp和D4M IT178之间;Peiffer-Schneider等将lps界定在一段长度约2.5M b的片段中; Po ltor ak等则认为lps位于两个异常标志“B”和“83.3”之间长约2.6M b的DN A中[3,4]。
3个结果中相互重叠的区域长度约为500kb左右。
事实上,lps位点的寻找仍有大量工作要做,目前尚未获得lps位点定位的直接精确数据。
Po ltor ak等用20个Y A C和66个BA C构成的重叠群序列覆盖了他所在研究小组界定的序列,整个区域的序列测定即将完成。
他们运用生物信息学方法进行分析,通过外显子圈套策略和直接选择方法筛选可能的基因。
在最靠近这个区域的序列中,先后发现了编码P appa、T era、芳基乙酰胺脱胺酶和一种锌指蛋白的完整基因。
在所界定的2.6M b序列中,他们获得了T lr4的序列,这是目前唯一可能的lps位点候选者。
很快就在对L P S无反应性的C3H/HeJ和C57BL/10cCr小鼠中发现了T lr4的突变体。
在C3H/HeJ小鼠中,T lr4胞内区的一个氨基酸编码发生了点突变;而在C57BL/10ScCr小鼠中,T lr4mRN A无法检测到,整个位点被删除[5]。
2 Tlr4与LPS的关系及相关的研究T lr4与先天性免疫的相关研究可以回溯到在果蝇蛹的发育过程中发现的一条传导途径。
在研究果蝇蛹的腹背极性形成过程时发现T oll蛋白起重要作用,后来发现它在成熟果蝇抗真菌感染免疫中也有重要作用。
在这个基础上,用T oll 蛋白的序列表达标签(ex pressing sequence tag,EST)已克隆出多个人的T oll蛋白家族成员,其中T lr4和T lr2倍受关注[6]。
hT lr4的二聚化能活化N F-kB,而且它所处的信号传导途径与IL-1引起的信号传导途径基本相同。
两者下游参与信号传导的成员均包括M yD88(my eloid differential facto r)、I-RA K(IL-1r ecept or-associated kinase)、T RA F6(T N F recep-tor-associated kinase6)、N IK(N F-kB inducing kinase)、N F-kB等[7、8]。
在果蝇先天性免疫中,除了发现T oll蛋白能针对真菌感染外,还发现T o ll的一种同源蛋白18w heeler在细菌感染时有重要作用。
结合Poltorak的实验,可以得到一个强烈的启示,hT lr4作为人的T oll同源蛋白,是在进化中保守表达,能感应L PS刺激,参与机体对G-菌反应的重要蛋白,很可能就是LP S的模式识别受体。
但是目前尚无直接证据证实这一猜测。
Y ang和K ir cchning分别用转化的方法来研究T L Rs的信号传导机制。
结果发现在转化了T lr4的人胚胎肾细胞系293细胞中,T lr4与未知配体(很可能是含有L PS的一个复合物)结合能引起N F-kB活化。
上述2个研究小组用相似的方法确立了T lr4在L PS引起的信号传导途径中所处的环节。
但是对T lr2的看法两者分歧很大。
Y ang等观察到T lr2能与L PS直接微弱的结合;但是K ircchning观察到的结果是否定的。
两者的分歧近来逐渐明朗,在对L PS无反应性的中国仓鼠及其卵巢细胞的基因分析中发现T lr2的阅读框发生改变,产生的T lr2没有胞内区,但是对L PS还有反应。
在T lr2基因敲除小鼠纯合子体内,L PS引起的信号传导完全不受影响。
相应的T lr4基因敲除小鼠纯合子则表现出经典的lps位点突变表现[9]。