損傷相關(guān)模式分子實(shí)用教案

1、 從從19501950年代開始主導(dǎo)免疫學(xué)的是自己異己模型年代開始主導(dǎo)免疫學(xué)的是自己異己模型(mxng)(Self-Nonself(mxng)(Self-Nonself model, SNS) model, SNS)，免疫系統(tǒng)通過識(shí)別，免疫系統(tǒng)通過識(shí)別“自己自己”與與“非己非己”而決定而決定 是否啟動(dòng)適應(yīng)性免疫應(yīng)答是否啟動(dòng)適應(yīng)性免疫應(yīng)答 在在19801980年代末，年代末，MM和和DCDC（APCAPC）借助模式識(shí)別）借助模式識(shí)別受體受體“泛特異性泛特異性” 識(shí)別病原相關(guān)的分子模式（識(shí)別病原相關(guān)的分子模式（pathogen pathogen associated molecule associa

2、ted molecule pattern,PAMP) pattern,PAMP)，從而被激活，并啟動(dòng)針對(duì)，從而被激活，并啟動(dòng)針對(duì)病原微生物等有害病原微生物等有害 物質(zhì)的適應(yīng)性免疫應(yīng)答。物質(zhì)的適應(yīng)性免疫應(yīng)答。 免疫系統(tǒng)在非感染性炎癥（移植免疫系統(tǒng)在非感染性炎癥（移植/ /腫瘤腫瘤/ /自自身免疫）中身免疫）中 作用特點(diǎn)？作用特點(diǎn)？固有固有(gyu)(gyu)免疫的識(shí)別機(jī)制免疫的識(shí)別機(jī)制 第1頁(yè)/共32頁(yè)第一頁(yè)，共32頁(yè)。 Polly Matzinger 抗原對(duì)機(jī)體是否為危險(xiǎn)因素，以及APCAPC的功能(gngnng)(gngnng)狀態(tài)，乃啟動(dòng)特異性免疫應(yīng)答的關(guān)鍵第2頁(yè)/共32頁(yè)第二頁(yè)，共32頁(yè)

3、。危險(xiǎn)模式危險(xiǎn)模式(msh)理論理論 她認(rèn)為，T細(xì)胞和免疫應(yīng)答如此協(xié)調(diào)并非因?yàn)镾NS模型中所謂(suwi)胚胎期對(duì)“自己”的定義，也不是簡(jiǎn)威古老的“病原”定義，而是由于對(duì)細(xì)胞損傷的“危險(xiǎn)”定義。抗原提呈細(xì)胞對(duì)危險(xiǎn)信號(hào)（主要是細(xì)胞應(yīng)激、損傷、壞死) 發(fā)生應(yīng)答。這些細(xì)胞釋放的DAMPs讓免疫系統(tǒng)知道哪里有問題，需要免疫應(yīng)答。第3頁(yè)/共32頁(yè)第三頁(yè)，共32頁(yè)。免疫應(yīng)答(yngd)啟動(dòng)機(jī)制第4頁(yè)/共32頁(yè)第四頁(yè)，共32頁(yè)。損傷相關(guān)模式分子損傷相關(guān)模式分子(fnz)(fnz)定義：定義： DAMPs是指細(xì)胞損傷(snshng)或激活后釋放的多種具有免疫調(diào)節(jié)活性的細(xì)胞內(nèi)分子。又稱為報(bào)警因子。器官(qgun

4、)損傷標(biāo)志物：ALTTnIVS.DAMPs：ATPST212第5頁(yè)/共32頁(yè)第五頁(yè)，共32頁(yè)。 只要有只要有1%的肝細(xì)胞被破壞，就可使血清酶增高一倍的肝細(xì)胞被破壞，就可使血清酶增高一倍 (一一) 丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶偏高會(huì)導(dǎo)致肝細(xì)胞不斷損傷，丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶偏高會(huì)導(dǎo)致肝細(xì)胞不斷損傷， 使病情惡化。使病情惡化。 (二二) 丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶偏高導(dǎo)致肝臟代謝能力下降丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶偏高導(dǎo)致肝臟代謝能力下降(xijing)。 (三三) 丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶偏高導(dǎo)致肝臟解毒功能下降丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶偏高導(dǎo)致肝臟解毒功能下降(xijing)。uALT：uATP： 研究發(fā)現(xiàn)，肝細(xì)胞受損、應(yīng)激、缺氧等情況下會(huì)釋放大量研

5、究發(fā)現(xiàn)，肝細(xì)胞受損、應(yīng)激、缺氧等情況下會(huì)釋放大量ATPATP，引起炎癥，引起炎癥(ynzhng)(ynzhng)復(fù)合體活化，從而觸發(fā)細(xì)胞因復(fù)合體活化，從而觸發(fā)細(xì)胞因子的合成和釋放，啟動(dòng)并進(jìn)一步放大炎癥子的合成和釋放，啟動(dòng)并進(jìn)一步放大炎癥(ynzhng)(ynzhng)反應(yīng)、反應(yīng)、激活免疫系統(tǒng)，導(dǎo)致組織進(jìn)一步損傷。調(diào)節(jié)獲得性免疫的激活免疫系統(tǒng)，導(dǎo)致組織進(jìn)一步損傷。調(diào)節(jié)獲得性免疫的極化方向，對(duì)組織愈合、修復(fù)與異常重構(gòu)進(jìn)行調(diào)控。極化方向，對(duì)組織愈合、修復(fù)與異常重構(gòu)進(jìn)行調(diào)控。第6頁(yè)/共32頁(yè)第六頁(yè)，共32頁(yè)。 TnI：涉及(shj)心肌壞死 ST2：涉及(shj)心肌重構(gòu)和間質(zhì)纖維化DAMPsDAMP

6、s在非感染性炎癥疾病的診斷、治療具有(jyu)(jyu)重要應(yīng)用前景！第7頁(yè)/共32頁(yè)第七頁(yè)，共32頁(yè)。損傷相關(guān)損傷相關(guān)(xinggun)(xinggun)模式分子分類：模式分子分類： u（三）細(xì)胞外基質(zhì)降解產(chǎn)物：透明質(zhì)酸和硫酸(li sun)(li sun)肝素等u（四）一組以LeaderlessLeaderless方式分泌的細(xì)胞因子：IL-1IL-1、IL-33IL-33及其受體物質(zhì)ST2ST2等u（一）細(xì)胞內(nèi)蛋白分子：HMGB-1HMGB-1、HSPHSP、S100S100u（二）非蛋白類嘌呤(piolng)(piolng)分子及其降解產(chǎn)物：ATPATP、ADPADP、腺苷、尿酸第8頁(yè)/

7、共32頁(yè)第八頁(yè)，共32頁(yè)。DAMPsDAMPs調(diào)節(jié)炎癥調(diào)節(jié)炎癥(ynzhng)(ynzhng)反應(yīng)機(jī)制：反應(yīng)機(jī)制： （一）直接促進(jìn)(cjn)炎性介質(zhì)釋放，調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)和組織損傷。（二）調(diào)節(jié)固有和獲得性免疫發(fā)展(fzhn)方向，影響炎癥反應(yīng)發(fā)展(fzhn)轉(zhuǎn)歸（三）誘導(dǎo)免疫細(xì)胞向炎癥部位遷移。（四）增加炎性細(xì)胞粘附浸潤(rùn)能力。第9頁(yè)/共32頁(yè)第九頁(yè)，共32頁(yè)。第10頁(yè)/共32頁(yè)第十頁(yè)，共32頁(yè)。一一. .高遷移率族蛋白高遷移率族蛋白(dnbi)B1 (dnbi)B1 (HMGB-1) (HMGB-1) 高遷移率族蛋白高遷移率族蛋白1 1（high mobility group box 1high

8、mobility group box 1，HMGB-1HMGB-1）是一種分子量為）是一種分子量為30kDa30kDa的核蛋白，是普遍存在于真核的核蛋白，是普遍存在于真核細(xì)胞核內(nèi)的染色體結(jié)合蛋白，具有類似細(xì)胞因子的作用細(xì)胞核內(nèi)的染色體結(jié)合蛋白，具有類似細(xì)胞因子的作用(zuyng)(zuyng)，在無菌性損傷和外源性感染時(shí)釋放，在無菌性損傷和外源性感染時(shí)釋放第11頁(yè)/共32頁(yè)第十一頁(yè)，共32頁(yè)。HMGB1在感染在感染(gnrn)和缺血時(shí)的釋和缺血時(shí)的釋放放 HMGB1 HMGB1是一種在感染的晚期和無菌性損傷的早期出現(xiàn)的介質(zhì)。感染激活固有免疫細(xì)胞產(chǎn)生HMGB1HMGB1，其發(fā)生有一個(gè)嚴(yán)重滯后，成

9、為早期TNFTNF響應(yīng)的下游反應(yīng)。當(dāng)組織缺血和其他(qt)(qt)原因?qū)е聼o菌性細(xì)胞損傷時(shí)，HMGB1HMGB1作為早期調(diào)節(jié)介質(zhì)釋放反過來激活后續(xù)的TNFTNF和細(xì)胞因子的釋放第12頁(yè)/共32頁(yè)第十二頁(yè)，共32頁(yè)。 S100 S100蛋白一組小分子量（蛋白一組小分子量（10-20kDa10-20kDa）的酸性蛋白質(zhì)，于）的酸性蛋白質(zhì)，于19651965年從牛腦中分離的一個(gè)亞細(xì)胞片段，高濃度存在于神經(jīng)年從牛腦中分離的一個(gè)亞細(xì)胞片段，高濃度存在于神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞和中樞及周圍神經(jīng)系統(tǒng)的雪旺細(xì)胞以及垂體前葉細(xì)膠質(zhì)細(xì)胞和中樞及周圍神經(jīng)系統(tǒng)的雪旺細(xì)胞以及垂體前葉細(xì)胞中，被認(rèn)為是神經(jīng)膠質(zhì)的標(biāo)記蛋白。是腦內(nèi)主要和

10、最具活胞中，被認(rèn)為是神經(jīng)膠質(zhì)的標(biāo)記蛋白。是腦內(nèi)主要和最具活性的成分性的成分(chng fn)(chng fn)。被認(rèn)為是中樞神經(jīng)特異性蛋白。被認(rèn)為是中樞神經(jīng)特異性蛋白。二二. .神經(jīng)神經(jīng)(shnjng)(shnjng)膠質(zhì)細(xì)胞特異性蛋白膠質(zhì)細(xì)胞特異性蛋白（S100S100蛋白）蛋白） 應(yīng)用：近年來將測(cè)定生物體液中應(yīng)用：近年來將測(cè)定生物體液中S100S100蛋白蛋白濃度作為腦損傷的一種標(biāo)志物。在腫瘤濃度作為腦損傷的一種標(biāo)志物。在腫瘤(zhngli)(zhngli)（黑色素瘤）中表達(dá)升高。（黑色素瘤）中表達(dá)升高。第13頁(yè)/共32頁(yè)第十三頁(yè)，共32頁(yè)。蛋白蛋白胞外生物學(xué)功能胞外生物學(xué)功能具有診斷價(jià)值

11、的疾病研究具有診斷價(jià)值的疾病研究S100A8/S100A9S100A8/S100A9激活巨噬細(xì)胞激活巨噬細(xì)胞抗微生物活性抗微生物活性誘導(dǎo)誘導(dǎo)CD11bCD11b的表達(dá)的表達(dá)提高轉(zhuǎn)膜率提高轉(zhuǎn)膜率白細(xì)胞遷移白細(xì)胞遷移誘導(dǎo)凋亡誘導(dǎo)凋亡感染感染類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎銀屑病關(guān)節(jié)炎銀屑病關(guān)節(jié)炎反應(yīng)性關(guān)節(jié)炎反應(yīng)性關(guān)節(jié)炎青少年原發(fā)性關(guān)節(jié)炎青少年原發(fā)性關(guān)節(jié)炎囊性纖維化病囊性纖維化病克羅恩病克羅恩病潰瘍性結(jié)腸炎潰瘍性結(jié)腸炎糞便檢測(cè)腸道炎癥糞便檢測(cè)腸道炎癥腎炎腎炎結(jié)締組織疾病結(jié)締組織疾病青少年型皮肌炎青少年型皮肌炎S100A12S100A12上調(diào)內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子上調(diào)內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子激活炎性細(xì)胞激活炎性細(xì)胞抗微

12、生物活性抗微生物活性感染感染類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和銀屑病關(guān)節(jié)炎類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和銀屑病關(guān)節(jié)炎青少年原發(fā)性關(guān)節(jié)炎青少年原發(fā)性關(guān)節(jié)炎囊性纖維化病囊性纖維化病炎性腸病炎性腸病川崎病川崎病S100蛋白在其他蛋白在其他(qt)疾病中的應(yīng)用疾病中的應(yīng)用第14頁(yè)/共32頁(yè)第十四頁(yè)，共32頁(yè)。三三. .HSPHSP l 病理狀態(tài)，參與炎癥及其調(diào)節(jié)過程，病理狀態(tài)，參與炎癥及其調(diào)節(jié)過程，HSPsHSPs可直接可直接刺激人單核細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞合成刺激人單核細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞合成(hchng)(hchng)和釋放和釋放TNF-TNF-、IL-1IL-1、IL-6IL-6和和IL-12IL-12等各種促炎因子，誘等各種促炎因子，

13、誘導(dǎo)炎性反應(yīng)的發(fā)生導(dǎo)炎性反應(yīng)的發(fā)生 ，釋放的炎性因子可作為第三信，釋放的炎性因子可作為第三信號(hào)調(diào)節(jié)號(hào)調(diào)節(jié)T T細(xì)胞或細(xì)胞或B B細(xì)胞活化，從而激活細(xì)胞活化，從而激活/ /抑制獲得性免抑制獲得性免疫；疫；HSPsHSPs也可直接作為也可直接作為T T細(xì)胞表面細(xì)胞表面TLRsTLRs，參與免疫調(diào)，參與免疫調(diào)節(jié)。節(jié)。l 非應(yīng)激狀態(tài)，非應(yīng)激狀態(tài)，HSPsHSPs調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)、發(fā)育、分化和基調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)、發(fā)育、分化和基因轉(zhuǎn)錄等過程，作為分子伴侶參與細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)折疊、因轉(zhuǎn)錄等過程，作為分子伴侶參與細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)折疊、轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)(zhun yn)(zhun yn)和組裝。和組裝。第15頁(yè)/共32頁(yè)第十五頁(yè)，共3

14、2頁(yè)。HSP90a與腫瘤與腫瘤(zhngli)HSP90a的分泌促進(jìn)了腫瘤的侵襲。阻斷HSP90a分泌能夠有效抑制腫瘤惡化。血漿(xujing)HSP90a濃度與腫瘤惡化程度呈正相關(guān)。第16頁(yè)/共32頁(yè)第十六頁(yè)，共32頁(yè)。HSP90a與腫瘤與腫瘤(zhngli)第17頁(yè)/共32頁(yè)第十七頁(yè)，共32頁(yè)。 Hsp90Hsp90定量檢測(cè)試劑盒 2010 2010獲醫(yī)療器械生產(chǎn)許可證； 2011 2011年，檢測(cè)試劑進(jìn)入以中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院為組長(zhǎng)單位的國(guó)內(nèi)8 8家三甲醫(yī)院，進(jìn)行肺癌治療檢測(cè)的臨床驗(yàn)證。23472347例樣本中包括癌癥(i (i zhn)zhn)患者、肺部普通疾病患者、健康人群等）。

15、HSP90HSP90抑制劑，特別是GeldanamycineGeldanamycine格爾德霉素及其衍生物，表現(xiàn)出非常強(qiáng)的抗腫瘤作用。 已進(jìn)入一期臨床試驗(yàn)，而且具有可耐受的毒性HSP90a成果成果(chnggu)的應(yīng)用的應(yīng)用第18頁(yè)/共32頁(yè)第十八頁(yè)，共32頁(yè)。尿酸鹽結(jié)晶（尿酸鹽結(jié)晶（MSUMSU）在關(guān)節(jié)及周圍組織沉淀）在關(guān)節(jié)及周圍組織沉淀(chndin)(chndin)聚集時(shí)便聚集時(shí)便形成了痛風(fēng)形成了痛風(fēng) 正常生理體液中尿酸溶解度為正常生理體液中尿酸溶解度為70ug/ml70ug/ml，哺乳，哺乳動(dòng)物動(dòng)物(brdngw)(brdngw)體液中尿酸溶解度為體液中尿酸溶解度為60ug/ml,60

16、ug/ml,細(xì)胞漿中尿酸的濃度則高達(dá)細(xì)胞漿中尿酸的濃度則高達(dá)4mg/ml4mg/ml。四四. .尿酸尿酸（Uric acid） 細(xì)胞受損后可釋放出大量尿酸，使受損組織周圍環(huán)境中尿酸處于(chy)超飽和，尿酸結(jié)晶可作為內(nèi)源性DAMPs參與免疫調(diào)節(jié)，可以刺激DC成熟，提高CD8細(xì)胞免疫應(yīng)答能力，還可刺激DC產(chǎn)生IL-5，使T細(xì)胞向Th2分化，促使體液免疫。第19頁(yè)/共32頁(yè)第十九頁(yè)，共32頁(yè)。 激活激活NodNod樣蛋白，活化巨噬細(xì)胞中的炎性小體，誘導(dǎo)樣蛋白，活化巨噬細(xì)胞中的炎性小體，誘導(dǎo)caspase-1caspase-1對(duì)對(duì)IL-1IL-1前體進(jìn)行切割，促進(jìn)前體進(jìn)行切割，促進(jìn)IL-1IL-1成

17、熟和分泌。成熟和分泌。IL-1IL-1又可以自分泌又可以自分泌方式方式(fngsh)(fngsh)作用于巨噬細(xì)胞表面作用于巨噬細(xì)胞表面IL-1RIL-1R受體，經(jīng)由受體，經(jīng)由NF-KBNF-KB信號(hào)通路上信號(hào)通路上調(diào)調(diào)Il-1mRNAIl-1mRNA表達(dá)，形成正反饋。持續(xù)活化巨噬細(xì)胞，促進(jìn)基質(zhì)金屬蛋表達(dá)，形成正反饋。持續(xù)活化巨噬細(xì)胞，促進(jìn)基質(zhì)金屬蛋白酶、氧自由基、趨化因子、細(xì)胞因子的產(chǎn)生，使關(guān)節(jié)處于高炎癥狀態(tài)。白酶、氧自由基、趨化因子、細(xì)胞因子的產(chǎn)生，使關(guān)節(jié)處于高炎癥狀態(tài)。MSU刺激關(guān)節(jié)刺激關(guān)節(jié)(gunji)腔產(chǎn)生大量炎性因子機(jī)腔產(chǎn)生大量炎性因子機(jī)制制第20頁(yè)/共32頁(yè)第二十頁(yè)，共32頁(yè)。 五

18、五. .IL-33/ST2IL-33/ST2 IL-33是IL-1家族的新成員，可刺激不同細(xì)胞因子的產(chǎn)生，誘導(dǎo)Th2免疫應(yīng)答，參與抗感染免疫及炎癥反應(yīng)。近年來，發(fā)現(xiàn)IL-33是報(bào)警因子家族中的一個(gè)新成員，當(dāng)創(chuàng)傷引起內(nèi)皮細(xì)胞和上皮細(xì)胞損傷時(shí)，壞死(hui s)細(xì)胞釋放的IL-33可作為報(bào)警因子，向機(jī)體免疫系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)。 ST2蛋白是IL-33的受體物質(zhì)，主要由心臟組織表達(dá)(biod)，ST2蛋白和受到損傷后的纖維化反應(yīng)有直接關(guān)聯(lián)性。第21頁(yè)/共32頁(yè)第二十一頁(yè)，共32頁(yè)。IL-33與相關(guān)與相關(guān)(xinggun)疾病研究疾病研究第22頁(yè)/共32頁(yè)第二十二頁(yè)，共32頁(yè)。IL-33緩解(hun ji)

19、了心肌細(xì)胞的腫大和纖維化IL-33 reduces hypertrophy and fibrosis following aortic banding except inthose with interrupted ST2 signalingSanada et al. J. Clin. Invest. 2007第23頁(yè)/共32頁(yè)第二十三頁(yè)，共32頁(yè)。ST2LCaspase-1MyD88ERKNFkBIL-33Pro-IL-33FibroblastMyocyteIRAKCARDIOPROTECTIONsST2ST2L/sST2: 誘騙(yupin)受體關(guān)系第24頁(yè)/共32頁(yè)第二十四頁(yè)，共32頁(yè)。

20、ST2（生長(zhǎng)刺激表達(dá)（生長(zhǎng)刺激表達(dá)(biod)因子）因子）第25頁(yè)/共32頁(yè)第二十五頁(yè)，共32頁(yè)。ST2（生長(zhǎng)刺激表達(dá)（生長(zhǎng)刺激表達(dá)(biod)因子）因子）第26頁(yè)/共32頁(yè)第二十六頁(yè)，共32頁(yè)。六六. .細(xì)胞外基質(zhì)成分細(xì)胞外基質(zhì)成分(chng fn)(chng fn)（透明質(zhì)酸）（透明質(zhì)酸） 微生物感染、缺血、缺氧或炎癥所致組織損失過微生物感染、缺血、缺氧或炎癥所致組織損失過程中，壞死組織釋放大量蛋白酶，導(dǎo)致程中，壞死組織釋放大量蛋白酶，導(dǎo)致(dozh)(dozh)細(xì)胞細(xì)胞外基質(zhì)迅速降解，積聚于組織間隙。這些降解的細(xì)胞外外基質(zhì)迅速降解，積聚于組織間隙。這些降解的細(xì)胞外基質(zhì)可作為基質(zhì)可作為DA

21、MPDAMP分子被抗原呈遞細(xì)胞識(shí)別，刺激炎癥分子被抗原呈遞細(xì)胞識(shí)別，刺激炎癥反應(yīng)，參與組織損傷和修復(fù)。反應(yīng)，參與組織損傷和修復(fù)。 透明質(zhì)酸可通過透明質(zhì)酸可通過TLRsTLRs、CD44CD44或整合素分子，刺激或整合素分子，刺激DCsDCs成熟，促進(jìn)炎性因子和趨化因子表達(dá)和釋放。高分成熟，促進(jìn)炎性因子和趨化因子表達(dá)和釋放。高分子量透明質(zhì)酸降解后產(chǎn)生的小分子透明質(zhì)烷，可通過子量透明質(zhì)酸降解后產(chǎn)生的小分子透明質(zhì)烷，可通過TLR2TLR2和和/ /或或TLR4TLR4信號(hào)通路參與肺部炎癥、急性肺損失和信號(hào)通路參與肺部炎癥、急性肺損失和組織修復(fù)過程。組織修復(fù)過程。第27頁(yè)/共32頁(yè)第二十七頁(yè)，共32頁(yè)。透明質(zhì)酸酶透明質(zhì)酸酶與肝纖維化與肝纖維化v 在急肝、慢遷肝時(shí)輕度升高；慢活肝時(shí)顯著升高；肝硬化 v 病人血清HA水平極高。v血清HA水平是反映肝損害嚴(yán)重程度、判斷有無活動(dòng)性肝纖v 維化的定量指標(biāo)v對(duì)慢遷肝與慢活肝的鑒別診斷(