文摘
有关分子模式(抑制)包括内源性细胞内分子发布的激活或坏死细胞和细胞外基质(ECM)分子调节在组织损伤后受伤或退化。抑制至关重要的危险信号,提醒我们的免疫系统组织损伤在传染性和无菌的侮辱。通常潮湿激活的toll样受体)诱发炎症基因表达调解组织修复。然而,抑制也被牵连在过度炎症疾病在发病机制中起着关键作用,包括类风湿性关节炎(RA)、癌症和动脉粥样硬化。TLR激活的抑制可能启动积极的反馈循环,增加组织损伤会使炎性反应导致慢性炎症。这里我们探讨当前知识不同的信号级联产生的自我TLR激活。我们还讨论的参与内源性TLR活化剂在疾病和突出专门针对如何抑制可能产生疗法并没有在全球范围内抑制免疫系统。
1。危险的假设
感染和无菌组织损伤产生强烈的免疫反应。这个悖论是1994年首次通过Matzinger来解决他提出,我们的免疫系统是为了打击危险,而不是间接识别非自我对自我的1]。其分子模式(pamp)和内源性分子创建组织损伤后,自名为有关分子模式(抑制),信号的威胁感染或损伤机体,独立于他们的面目——或者认同(2- - - - - -5]。细胞受体,这些危险信号,toll样受体通常代表一个关键分子之间的联系组织损伤,感染,炎症。在过去十年里大量的内源性分子特别生成的组织损伤,激活通常已确定。有些细胞内分子通常无法释放到细胞外环境的免疫系统的细胞坏死或激活后受伤。其他细胞外基质(ECM)的分子片段发布在组织损伤或ECM分子专门调节响应组织损伤(6]。
除了扮演重要角色在宿主防御危险,激活通常与许多炎症和自身免疫性疾病的发病机制包括脓毒症、类风湿性关节炎(RA)、系统性红斑狼疮(SLE),炎症性肠病(IBD)、I型糖尿病和多发性硬化症(MS)。因此,近年来,通常和相关信号分子已成为有吸引力的治疗目标和一些抑制剂目前正在开发或有临床试验进展。异常的TLR激活也被认为有助于疾病与一个强大的协会与炎症如癌症和动脉粥样硬化(了7- - - - - -11])。
从这些研究的关键问题之一是什么因素驱动TLR激活在疾病的进展。有越来越多的证据表明DAMP-mediated炎症起着至关重要的作用。也明显pamp和抑制法案以相当不同的方式来刺激免疫反应。我们审查通常潮湿的识别机制,信号级联,和生物的结果造成自我TLR激活,专注于异己分子TLR激活的差异。我们还讨论的证据,这其中牵扯到的内源性分子病理TLR激活并检测潮湿的封锁行动可能是治疗有益。了解更多关于PAMP时——之间的差异和DAMP-induced炎症可能使我们明确目标不恰当,致病性炎症而离开宿主防御完好无损。
2。内源性活化剂的通常
假定的内源激活器的第一份报告通常可以追溯到2000年,当热休克蛋白60 (HSP60)显示诱导细胞因子合成通过TLR4激活(12]。同年坏死细胞被发现诱导促炎症和组织修复基因合成和引起直流TLR2依赖的方式成熟,由于释放细胞内的内容(13,14]。内生TLR2和4活化剂的列表已经扩张迅速,包括热休克蛋白等细胞内分子包括HSP70、Gp96 [15- - - - - -17],HSP22, HSP72 [18,19)和高机动组盒1蛋白(HMGB1) (20.- - - - - -22)以及ECM分子如实验(23],tenascin-C [24],versican [25),和ECM的碎片分子包括透明质酸(HA)的低聚糖(26)和硫酸乙酰肝素(HS) [27]。
值得注意的是,通常的列表激活内源性分子也在扩大。例如,TLR1首次显示是必需的,连同TLR2,专业的抗原递呈细胞的激活-defensin-3, host-derived抗菌肽(28]。Self-nucleic酸也被称为内源性危险信号,即mRNA认可TLR3 [29日),单链RNA (ssRNA)感觉到TLR7和830.],IgG-chromatin复合物被TLR9识别(31日]。有趣的是,新兴数据支持TLR7和8的激活antiphospholipid抗体(APL)隔绝APL综合症患者32,33),一直也以前TLR2和4所示(34- - - - - -36]。更完整的抑制及其同源通常可以在图中找到1。
考虑到使用大肠杆菌生产这些内源性分子重组,和大多数内源性蛋白激活TLR2和4,最初被描述为传感器的微生物产品,如脂多糖(lps)和脂蛋白,微生物污染是否可以部分或完全的问题占潮湿活动仍然是一个关键问题。Erridge和Samani最近显示明显刺激TLR4的饱和脂肪酸是由于微生物污染BSA的准备工作(37]。相比之下,专业的抗原递呈细胞不响应有限合伙人被证明由坏死细胞被激活,表明有限合伙人独立TLR4激活发生在回应内源性配体(38]。类似于TLR2, TLR3也显示识别细胞坏死在急性炎症活动,独立于病毒感染(39]。事实上,正如内生TLR配体识别机制的细节出现,它变得明显,PAMP时之间有显著差异,通常潮湿的激活。在以下部分中我们将详细讨论这些差异的审查。此外,小鼠的表型与目标缺失的内生TLR活化剂内源性危险信号的确认删除与添加外源性抑制的影响。这些数据表明,潮湿的活动并不依赖污染pamp的存在。
最近的数据表明,内生危险信号和微生物产品也可以合作在诱导免疫反应。高纯度HSP准备和有限合伙人仅在污染浓度对应于这些发现HSP准备可以诱导炎性细胞因子的生产(了40- - - - - -42])。进一步的研究表明,HSP60 Gp96可以紧密结合有限合伙人以饱和的方式,提高其生物活性,以及TLR2配体(43- - - - - -45]。根据这些结果,提出了热休克的作用,调节免疫反应在感染早期调停pamp之间的协同作用和抑制。同样,一半也被卷入的CpG DNA识别TLR9识别和绑定HMGBs核酸被TLR3所需的有效识别,7和9 (46- - - - - -48]。
3所示。抑制与pamp TLR激活机制
有越来越多的证据表明,演示了如何外生和内生激活通常是介导的,这表明,虽然有一些重叠的分子机制,抑制pamp拥有独特的作用机制。这些相似点和不同点出现低于我们探索PAMP时和阻尼识别的机制通常和随后的TLR信号和生物的结果。
3.1。配体识别,通常
3.1.1。外源性配体识别
通常与多种配体从蛋白质和核酸和糖类脂蛋白,都是不同的大小和化学性质。细胞外的域(本研究)通常含有富亮氨酸重复(远程雷达)主题负责PAMP时识别(49]。三个TLR ECD-ligand复合物的晶体结构被解决。一个结构表明,TLR3与亲水相互作用双链RNA(极)通过surface-exposed网站50]。第二个结构显示TLR1-TLR2形成绑定到疏水lipopeptide符合内部疏水口袋里(51]。最后,TLR4-MD-2-LPS复杂的结构表明TLR4雇佣受体MD-2承认有限合伙人,没有受体和配体之间发生直接接触(52- - - - - -54]。后者结构也提供了洞察构效关系的脂质有限合伙人的一部分。不仅脂链的数量(55,56),但也磷酸基及其定位在脂质是重要的影响因素的免疫活动有限合伙人(53]。这表明,即使是很小的修改配体可能会导致重大的变化反应生成。
这三种晶体结构突出外源性配体识别的三种不同的模式通常包括TLR homo和heterodimerization以及直接TLR-ligand或使用共受体和配件分子的相互作用。大量的辅助分子已被证明协助微生物通常的认可。例如,有限合伙人由LPS-binding提取细菌膜蛋白(LBP)转移到CD14之后。随后从CD14转移到一个额外的辅助分子MD-2然后允许TLR4-mediated LPS识别(57]。有趣的是,在缺乏MD-2, LPS-dependent TLR4信号可以由螨虫尘埃重组过敏原Der p 2,和MD-2结构和功能的同源性和模仿MD-2给有限合伙人TLR4[的活动58,59]。HMGB1还可以调解有限合伙人转让CD14启动TLR4-mediated促炎症反应(60]。在B细胞,TLR-like分子辐射防护105 (RP105)形成一个复杂的MD-2 MD-1同系物是至关重要的调节TLR2和4-dependent抗体生产配体脂蛋白和有限合伙人。相反,在巨噬细胞和DCs, RP105 / MD-1充当TLR4诱饵受体,直接与TLR4信号复杂,交互抑制微生物配体受体结合的能力(61年,62年]。其他的配件直接向TLR配体分子结合。TLR4 / MD-2 CD14促进有限合伙人转让,因此,在缺乏CD14的有限合伙人不能启动TRIF /电车通路和光滑的有限合伙人不能被探测到63年,64年]。CD14结合也triacylated lipopeptides促进他们的识别由TLR2 / TLR1复合物(65年),可以提高dsRNA-mediated TLR3激活(66年]。CD36是传感器diacylated lipopeptides认可TLR2 / TLR6 [67年]。NAD (P) H氧化酶4 (Nox4)调节生产LPS-induced活性氧(ROS)与TLR4胞质热红外领域的互动(68年,69年]。通常也配合其他家庭的受体识别微生物配体。TLR2被证明与dectin-1酵母聚糖识别(70年)或与巨噬细胞受体与胶原结构(MARCO)除了CD14应对TDM,细胞壁醣脂类结核分枝杆菌(71年]。集体这些数据点具体和复杂机制PAMP时识别的基础上,强调了许多独特的共同受体和配件的要求为个人配体分子。
3.1.2。通常的内源性配体识别
没有报告TLR-endogenous配体复合物的晶体结构。多数提议的内生TLR活化剂已经被证明与通常形成复合物在体外通过免疫沉淀反应分析和功能细胞或分析在活的有机体内,利用小鼠缺乏通常或适配器蛋白质。最近,为共焦显微镜和GFP片段重组提出了研究TLR交互和受体之间的距离范围内的分子相互作用[72年]。这种技术可能会大有好处通常展示和描述内源性配体识别。
存在的间接证据,抑制和pamp通常占据相同或相邻的结合位点。例如,表面活性剂的蛋白质被证明表达下调肽聚糖和酵母聚糖诱导NFB激活和肿瘤坏死因子分泌的胞质域绑定TLR2在原始264.7和肺泡巨噬细胞(73年,74年]。然而,一些抑制可能使用不同的结合位点;而TLR4突变D299G T399I防止LPS激活,这些多态性赋予TLR4的应对能力增强纤维蛋白原(75年]。
也有证据表明,抑制需要不同的共同受体和辅助分子pamp。审查拟议中的内源性配体识别导致理性模式分类基于受体的内源性分子、分子受体(s)和附件(s)要求识别TLR (s)和随后的细胞激活,总结在图2。第一组的抑制需要CD14和MD-2。这包括TLR2和4受体激动剂,如HSP60、HSP70,和实验,以及TLR4活化剂等氧化低密度脂蛋白和S100蛋白(15,23,69年,76年,77年]。第二组抑制只需要CD14分子作为附件,这些是表面活性剂蛋白A和D和乳铁蛋白(78年- - - - - -80年]。第三组包括抑制,已被证明只涉及MD-2通常在他们的识别。其中,Gp96和HMGB1激活TLR2和4,而纤连蛋白EDA (FNEDA)和饱和脂肪酸激活TLR4 [17,20.,22,81年- - - - - -86年]。第四组包括抑制使用共同受体CD14和MD-2或辅助分子不同。Biglycan最近被显示通过激活诱导NLRP3 / ASC inflammasome TLR2/4 purinergic/受体(87年]。Versican-induced反应需要TLR2、TLR6和CD14 [25]。HA依赖TLR4激活涉及CD44除了MD-2 [88年]。从系统性红斑狼疮患者自身抗体对dsDNA和核小体激活直流通过TLR2如果绑定到HMGB1 (89年,90年]。同样,HMGB1介导的激活血浆DCs和B细胞通过TLR9识别dna中免疫复合物通过机制包括免疫球蛋白超家族成员的愤怒46]。IgG2a-chromatin免疫复合物要求IgM的协同参与和TLR9识别激活B细胞(31日]。TLR7 8和TLR9识别表达了pDCs应对self-RNA dna分别加上内源性抗菌肽LL37 [91年,92年]。此外,CD32提供dna中从系统性红斑狼疮患者血清免疫复合物在细胞内溶酶体包含TLR9识别,导致直流激活(89年,90年]。最后,B细胞被激活的DNA——或者RNA-associated自身抗原的结合B细胞抗原受体(BCR) / TLR9识别或TLR7订婚93年,94年]。这是一个临时的内生活化剂及其附属分子肯定会扩大我们了解更多关于DAMP-TLR交互。总的来说,这些数据表明,几个共受体和配件所需的分子配体识别由通常受雇于抑制和pamp。进一步详细调查如何被抑制的细胞需要阐明的精确结构组织这些受体复合物。信号受体的构象是主管通常所需的功能;但尚不清楚是否构象引起的抑制是相似或不同的微生物产生的结构,顺序在配体结合受体构象发生变化(综述(95年])。
(一)
(b)
3.2。TLR信号和生物的结果
Ligand-induced受体人类——或者heterodimerization导致细胞质信号域通常二聚。尽管不同的配体相互作用机制,PAMP-TLR复杂晶体研究显示惊人的相似之处的组织ligand-TLR可能适用于所有通常的二聚体复合物。所有三个结构特性的一个“m”形TLR二聚的结构,在这种结构中,c端TLR收敛和结束,据推测,引起胞内域的信号起始(二聚作用了(97年])。结果TIR-TIR复杂启动下游信号分子通过招聘特定的适配器。描述了五个适配器:88 (MyD88)骨髓分化因子,MyD88-adaptor像(Mal),行动domain-containing适配器诱导IFN-beta (TRIF) TRIF-related衔接分子(电)和无菌α和HEAT-Armadillo图案(指控)[98年]。
根据适配器招募tlr,两个主要的细胞内信号途径可以通过通常被激活。第一,MyD88-dependent通路被激活后,所有通常TLR3除外。它涉及到IL-1R-associated激酶(伊拉克共和国),IRAK-1 IRAK-4, TNF receptor-associated因子6 (TRAF-6),增殖激酶(MAPK)的激活转录因子NF的高潮B通过IkB激酶(IKK)复杂。反过来,NFB介导炎性细胞因子基因的转录。第二个途径,称为TRIF通路,是独立于MyD88 TLR3和可以激活在刺激或4。导致interferon-regulated因素(IRF)家庭的激活转录因子通过招募TRIF和结果的合成干扰素(IFN)。
TLR信号通路引起的内源性分子在不同的细胞类型研究甚少,但最近的研究报告不同的适配器的使用分子和感应不同的信号通路的下游通常与外源性或内源性分子刺激时。激活TLR4的有限合伙人可以诱导TRIF和MyD88-dependent通路。相比之下,我们已经表明,内生TLR4受体激动剂tenascin-C信号通过MyD88 [24]。同样,实验已经证明通过TLR2和4 MyD88-dependent方式信号(23]。
TLR信号导致激活的转录因子调节特定基因的表达产品触发不同的细胞反应。例如,NFB、AP-1 IRF5控制基因编码炎性细胞因子的表达,而IRF3和IRF7诱导I型干扰素和IFN-inducible基因的表达。因此大量的蛋白质合成,调节炎症和免疫反应,包括炎性细胞因子il - 1、il - 6、TNF白介素、干扰素趋化因子、粘附分子costimulatory分子,生长因子,tissue-degrading金属蛋白酶等酶和酶,产生炎症介质如cyclo-oxygenase 2和诱导一氧化氮合酶(间接宾语)。
不同的微生物菌剂引发多个通路在不同的细胞类型和诱导基因的表达不同的子集99年- - - - - -103年]。生物引起的结果的详细比较分析不同的内生与外生TLR分子没有被执行。然而,一些重要的宿主反应差异内生与微生物制剂正在显现。
HMGB1和有限合伙人在中性粒细胞诱导不同的基因表达模式。例如,单胺氧化酶B和抗凋亡蛋白的表达Bcl-xl在中性粒细胞增加HMGB1但不是由有限合伙人。此外,虽然HMGB1与LPS诱导细胞因子表达谱相似,较慢的TNF诱导信使rna发生在LPS刺激相比,HMGB1 [20.,104年,105年]。HSP60有限合伙人,除了加强IL-12p40和干扰素增效剂生产在小鼠巨噬细胞和mHSP60-expressing COS1细胞,被证明不同激活APC函数。事实上,只有HSP60能够刺激干扰素的生产在腹膜巨噬细胞和骨骨髓来源DCs和干扰素释放没有进一步增加了HSP60 /有限合伙人复合物[43]。透明质酸的碎片产生伤害后从LPS诱导炎症反应明显。微阵列分析进行小鼠肺泡巨噬细胞细胞系(MH-S)生成的基因列表对透明质酸的反应不同,有限合伙人。例如,MMP13 TGF -2、SOCS3和其他基因被透明质酸感应完全。也有细胞因子诱导的主要差异。虽然一些细胞因子包括TNF、MCP-1咆哮也同样引起这两种配体,其他如粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(gm - csf)、粒细胞集落刺激因子(g - csf)和il - 1α明显不同(88年]。我们已经表明,tenascin-C刺激促炎细胞因子合成在初级人类巨噬细胞和滑膜成纤维细胞在细胞类型特定的方式,这是明显不同于有限合伙人。Tenascin-C剂量依赖性诱导肿瘤坏死因子在人类巨噬细胞il - 6,引发生产。然而,它只诱导il - 6在滑膜成纤维细胞合成,而LPS诱导il - 6和引发(24]。需要进一步调查完全定义信号通路和基因表达的差异引起的内源性和外源性TLR活化剂。
4所示。抑制和疾病
抑制是关键危险信号,提醒机体组织损伤并启动组织修复的过程。然而,除了这个生理作用的组织损伤,有证据表明,内生TLR活化剂也导致许多炎症和自身免疫性疾病的发病机理,特点是异常的TLR激活。
4.1。高水平的抑制与人类炎性疾病相关联
许多炎症和自身免疫性疾病的病因还不清楚;启动刺激的原因往往不能很好地定义并控制免疫反应的机制,通常不知道失败。然而,很明显,这些疾病的特点是一个极具破坏性的组织环境。因此,高水平的抑制发生在本地和/或系统在许多这样的条件。例如,一个广泛的内生TLR活化剂,包括热休克蛋白,HMGB1,宿主DNA,纤维蛋白原,FNEDA, tenascin-C,风湿性关节炎患者滑液中观察到但无法从正常的关节滑液或non-inflamed从骨关节炎(OA)患者滑液106年- - - - - -112年]。高水平的HMGB1 tenascin-C流传在败血症的患者的血清113年,114年),高血清浓度的dna中免疫复合物与系统性红斑狼疮(46),包括nucleosome-HMGB1复合物(90年,115年]。此外,高浓度的低MW HA片段发表在支气管肺泡灌洗液和炎症性肺部疾病患者的血清116年- - - - - -118年]。在许多情况下水平的内生TLR活化剂是疾病活动的象征;高浓度的细胞外HMGB1本地化特别活跃的病变的多发性硬化(MS)患者和与活跃的炎症(119年]。此外,S100家族的钙结合蛋白一直是可靠的炎症生物标记物在各种各样的疾病;例如,MRP8 MRP14水平RA滑膜和滑液与疾病活动程度大于c反应蛋白水平(了120年])。许多内生TLR活化剂也在肿瘤细胞中。图3总结的一些疾病相关的内源性TLR活化剂。
4.2。管理外生抑制体内引发炎症
进一步支持作用的内源性TLR活化剂在推动疾病来源于在活的有机体内研究使用实验模型的炎性疾病。许多抑制水平升高在啮齿动物多种疾病的发病机制模型。此外,交付外生抑制促进炎症在活的有机体内通常通过激活。关节内注射的TLR4活化剂FNEDA或tenascin-C诱发关节炎症在野生型而不是TLR4零老鼠(24,86年]。系统性注入HS引起致命的败血症,类似于由有限合伙人或酵母聚糖,在野生型而不是TLR4空鼠(121年]。此外,从刺激坏死肝细胞释放细胞因子合成DNA通过激活TLR9识别在小鼠acetaminophen-induced肝损伤(122年]。这些和其他的研究总结在表1。此外,许多抑制可以作为佐剂;这最近被河野全面回顾和岩石(6]。例如,纯化基因组dsDNA提高抗体和CD8 + T细胞反应在小鼠注射抗原(123年]。defensins同样的乳铁蛋白,低MW公顷,HMGB1所有展示辅助属性在活的有机体内(124年- - - - - -127年]。这些数据显示,许多内源性TLR活化剂展览促炎属性在活的有机体内。
4.3。抑制体内潮湿行动改善疾病
虽然许多抑制诱导TLR相关的炎症在活的有机体内,这并不一定证明这些分子在疾病的进展很重要。这些证据来自老鼠不表达特定的内生TLR活化剂(表2),研究表明,潮湿的函数可以改善疾病的抑制在活的有机体内(表3)下面我们回顾这些数据。
4.3.1。删除目标抑制保护从炎性疾病
Biglycan零老鼠有一个相当大的生存受益LPS-induced脓毒症由于减少TLR2和4相关的细胞因子合成、细胞渗透到组织(23,低水平的活跃caspase-1和成熟的il - 1β肾脏、肺、血液循环(87年]。我们已经表明,tenascin-C零老鼠从持久保护关节炎症和组织破坏antigen-induced关节炎(24]。此外,老鼠缺乏MRP8 / MRP14复合物从endotoxin-induced致命的打击和保护大肠杆菌全身的腹部脓毒症(140年,143年]和展览减少病灶体积、脑肿胀和炎症细胞浸润在脑缺血(142年]。此外,符合他们的增强表达在心肌梗死,老鼠缺乏MRP-8/14复合物表现出减少炎性细胞浸润在实验性动脉损伤和动脉粥样硬化病变和巨噬细胞积累减毒活疫苗斑块相比,仅在载脂蛋白E缺陷小鼠(141年]。
4.3.2。潮湿的拮抗剂改善疾病
潮湿的封锁功能改善疾病的事实在活的有机体内进一步支持内生TLR活化剂的作用在炎性疾病。最好的例子如何实现这是HMGB1(了170年- - - - - -174年]),尽管操纵其他抑制包括哈,中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)、(表和versican都可以预防疾病3)。抑制分子的组成一个巨大的多元化的子集。因此存在许多不同的机制来防止其炎症作用,其中一些如下所述。
(我)的封锁TLR激活
已经证明有效的一个策略是操纵个体抑制的功能,防止TLR激活在细胞表面。政府多克隆抗体anti-HMGB1或HMGB1的dna结合蛋白一盒,竞争性抑制剂的促炎B箱,可以扭转了脓毒症的杀伤力114年,153年,154年]在啮齿动物和改善胶原诱导的关节炎(综述(161年])。然而,虽然一些报道表明单克隆anti-HMGB1抗体是有效防止器官损伤实验模型的脓毒症(155年),其他建议单克隆抗体不有效地抑制关节炎的疾病在活的有机体内(175年]。这可能是由于多价的本质HMGB1的作用方式。一种替代方法可能是使用合成的,弯曲的寡核苷酸HMGB1有很高的亲和力,并抑制HMGB1-induced平滑肌细胞的增殖和迁移在体外(176年]。另一种方法可能是使用一个工程突变片段,HMGB1狗(102 - 105)携带两个甘氨酸替换,减少肿瘤坏死因子释放引起的全身HMGB1蛋白在人类单核细胞文化(177年]。此外,thrombomodulin的n端结构域,一个内皮抗凝辅因子,发挥抗炎作用在模型中致命的内毒素部分通过绑定和隔离HMGB1 [178年]。
(2)防止潮湿的积累
可以生成抑制释放坏死细胞,激活细胞分泌物,乳沟更大的分子,或特定upregulation组织损伤。操纵的组织水平的抑制可能提供另一个窗口的治疗机会。事实上,丙酮酸乙酯,硬脂酰lysophosphatidylcholine,尼古丁已被证明是有效的在改善实验期间,防止释放HMGB1败血症实验脓毒症(156年- - - - - -158年]。然而,他们这样做的机制尚不清楚,这些化合物可能也影响许多其他细胞的过程。HMGB1释放细胞通过两个不同的机制:这是解放从细胞坏死179年),或是hyperacetylated然后积极从刺激细胞分泌。这个非经典的分泌途径不同于通过ER和高尔基的信号标记蛋白质,而不是要求微管细胞骨架(180年]。其他抑制包括S100蛋白分泌也以同样的方式(181年),因此针对这个途径可能提供一种手段调节细胞内抑制的释放。
一类抑制由ECM释放所产生的碎片完整矩阵。抑制这一过程已经证明;例如,释放immune-stimulatory HS ECM dna片段在活的有机体内可以由弹性蛋白酶的蛋白水解作用[182年]。小鼠的腹腔注射弹性蛋白酶对HS和脓毒症诱导的释放引起的,不如直接注入有效的海关或有限合伙人121年]。因此治疗措施旨在阻止弹性蛋白酶可以减少内源性TLR4催化剂的生产。事实上,之前与NE抑制剂预处理诱导肝缺血再灌注损伤改善肝损伤(168年]。HS片段也在ECM氧化生成的活性氧(ROS)。细胞外超氧化物歧化酶(EC-SOD)是一种抗氧化酶保护oxidant-mediated的肺部炎症。一种方法,它是保护商品免受氧化碎片;支气管肺泡灌洗液从EC-SOD基因敲除小鼠石棉暴露显示增加商品从肺实质脱落183年]。另外一个策略可能改变immune-silent完整ECM分子的平衡与immune-stimulatory片段直接或间接。特定的过度表达高MW HA的肺已经通过使用转基因小鼠持续表达HA合成酶。这些老鼠显示改善生存和减少细胞凋亡在博来霉素诱导肺发炎(145年]。
最后,对于抑制其表达是专门调节炎症期间它可能会操纵这种感应的表达式。的确,击倒versican表达Lewis肺癌细胞系(LLC)切除肿瘤发生的能力,促进小鼠生存和减少转移,而过度的versican LLC线较低的先天转移潜力增加肺转移(25]。
这些数据表明,内生TLR活化剂大大有助于推动炎性疾病在活的有机体内和建议,针对该方法的TLR激活可能是对抗疾病的治疗价值。
5。结论和观点:针对抑制在诊所吗?
TLR封锁目前在临床发展策略包括(1)的全球封锁个人TLR函数使用中和抗体,可溶性TLR细胞外域(本研究),自然的对手,和小分子抑制剂,(2)抑制信号pathways-activated TLR刺激下游使用小分子目标MyD88 / TRAF /伊拉克的复杂地层,MAPK、IKK活动,或(3)使用PAMP时拮抗剂如有限合伙人抑制剂。这些化合物已达到二期临床试验,目前正在等待结果,而其他人,尤其是那些针对常见的如MAPK信号通路,已被证明是有限的功效(了11])。
抑制抑制激活通常提供了一系列新的潜在目标治疗炎性疾病,可能是当前可行的替代方法。证据表明封锁这些介质可以改善人类研究疾病开始出现。透明质酸盐改善疼痛和前列腺素E(铂族元素)水平在RA患者(184年),转让HSP-specific调节性T细胞抑制炎症动物模型的关节炎和表现出不错的效果进行初步临床试验(185年),HMGB1抗体阻止细胞的激活血清系统性红斑狼疮患者(46),中性粒细胞弹性蛋白酶抑制剂sivelestat改善脓毒症患者的死亡率186年,187年]。通过仔细选择一个目标组织损伤的反应,而不是病原体介导的激活免疫反应,这种策略可能离开宿主对感染的额外优势完好无损。鉴于证据支持这个想法,不同的分子机制通常需要潮湿的激活,另一个策略是块共受体或辅助分子抑制活化的必要条件。除了比较分析适配器、激酶和转录因子参与信号被抑制和激活pamp可能突出关键差异,如果选择性地目标,可能会导致特定疗法转基因沉默的危险信号在不影响宿主的免疫防御。
我们这里有突出的干预在潮湿的激活水平TLR-mediated炎症,即操纵潮湿激活通常或控制组织水平的抑制。虽然这些策略是有效预防实验的疾病,也有证据表明,预处理抑制可以产生同样的效果。管理小剂量的HMGB1诱导肝前一小时再灌注损伤保护肝损伤,降低血清肿瘤坏死因子α和il - 6水平通过抑制TLR4信号(188年,189年)和乳铁蛋白可以从致命的保护大肠杆菌注射(190年]。
很明显,组织水平低的抑制是有益的在组织修复诱导可分解的,生理免疫反应。相比之下,高水平的抑制生成在慢性炎症。我们提出一个危害发生连锁反应:增加水平的促炎症抑制创造更多的组织损伤明显放大组织水平的抑制,继续创建更多的组织损伤无限。这些组织水平的抑制成为有害的,调解non-resolving永恒的炎症状态(图4)。因此针对DAMP-mediated激活通常可能会阻止这种慢性炎症循环,尽管这将是重要的评估总潮湿的封锁功能是否会妥协组织修复任何有害的程度。
此外,在炎性疾病发生的破坏性的环境可能存在高水平的抑制。哪些工作是疾病发病机理的关键可能不是一个小事,可能需要和组合抑制剂来成功地抑制内生驱动的炎症。另外,层次结构中可能存在抑制炎性细胞因子如那些存在,例如,TNF的地方引发一连串的细胞因子的合成。确实,低MW HA诱导-defensin2通过TLR2和4激活小鼠角化细胞体外和在活的有机体内(191年]。这些抑制可能是关键目标,防止感应自分泌环的炎症。解体抑制之间潜在的层次结构代表了未来调查的一个重大挑战。这些可能是由于微阵列和深度测序技术等方法,以及proteomewide筛选,使全球的比较不同的抑制炎症基因表达的影响。同样,检查潮湿刺激诱导表达对组织损伤或释放将在建立一个重要的指挥系统的潮湿的行动。同时,验证试剂的发展和工具用于切除个人抑制的表达或功能将产生关键信息冗余和相互依存的。
阈值所需的潮湿(s)诱发疾病的持续时间和程度可能不同宿主组织损伤。然而,当前的知识表达的动力学或抑制释放后,营业额在疾病进展有限。事实上,一方面,验证商业分析测量各种内源性危险信号通常不可用或昂贵。另一方面,对病人标本和病理数据的访问是在许多情况下限制。因此,组织损伤的相关性程度和水平的潮湿(s)是未知或小样本大小有限,经常代表疾病的结束阶段。所需的抑制阈值触发慢性炎症也可能取决于各种宿主遗传因素,包括单核苷酸多态性(snp),它可以影响人类如何应对损伤和疾病发展。检查的作用抑制不同遗传背景的上下文中也将解剖他们的角色在炎性疾病的关键。使用更大的患者样本大小包括不同基因的数量和比例适合男性和女性将是至关重要的。此外,鼠标的发展菌株的DNA多样性比传统菌株采用(192年)可以提供小鼠的不同特征组合更紧密地反映人类的基因组变异在临床前研究。我们预计,未来几年将提供一个更具体的图片如何抑制组织损伤与慢性炎症,随着越来越多的工具可用。
最后,一个正常的伤口愈合反应通常并不导致慢性炎症。在某种程度上,因为这是一个数量的机制存在负调节TLR激活。这些包括可溶性的释放诱饵toll样受体,细胞内抑制分子如IRAK-M, SOCS1, Tam家族激酶和跨膜的监管机构,如SIGIRR(了8,193年])。病毒也进化机制,目标在TLR信号适配器:A46R从牛痘病毒,而固MyD88、发作,Trif,有轨电车194年丙型肝炎病毒,NS3/4A,降解Trif [195年]。此外,最近,mir - 147,微rna,表达的诱导刺激后多个通常被证明减弱TLR stimulation-induced-inflammatory反应巨噬细胞(196年]。
然而,这些途径并没有区分不同的TLR刺激方法和作用于潮湿,PAMP-mediated激活。陈等人最近发现一种特定的激活通常通过抑制,但不是pamp,可能抑制(了197年])。CD24、热稳定的抗原是一种GPI锚定蛋白结合等抑制HMGB1, hsp70,一半为了抑制炎症信号通路的激活。CD24零老鼠表现出增强的易受潮湿,但不是PAMP时,诱发炎症。这是介导至少部分通过与Siglec-10 CD24协会/ G导致激活提出的相关的磷酸酶抑制DAMP-initiated信号。功能障碍的路径可能导致自身免疫性疾病的病因和同样可能提供一种选择性地抑制抑制活性(198年]。此外,sTLR2可以冲免疫反应没有防止微生物识别:小鼠注射革兰氏阳性细菌一起sTLR2表现出减少炎性细胞因子水平和细胞迁移,但这并没有妥协的能力清楚生活的革兰氏阳性bacteria-induced感染(199年]。因此加强自然抑制的机制也可能是一个可行的策略,减少炎症。
因此抑制似乎是一把双刃剑。对组织修复至关重要时,他们也扮演了一定的角色在许多炎症和自身免疫性疾病的发病机制,功能异常的TLR激活。在这些疾病有害刺激引起组织损伤;为了组织的愈合,炎症反应是发起并产生抑制,从而诱导炎症的自分泌环。理解为什么自然机制,抑制DAMP-mediated炎症疾病失败,以及解剖机制的TLR激活和抑制信号是独一无二的,可以启发我们的工程有针对性和有效的治疗方法旨在抑制炎症。
确认
作者支持的关节炎研究运动和医学研究理事会的新调查研究基金会资助。他们感谢教授尼克博士同性恋和尼基霍尔伍德中校对批判性阅读手稿。