2型糖尿病Toll样受体4与颈动脉内膜中层厚度的相关性研究

?糖尿病相关研究?

DOI:10.3760/cma.j.issn.1000?6699.2015.12.002

基金项目:国家自然科学基金资助项目(81260136,30960147);甘肃省自然科学基金资助项目(1010RJZA178)

作者单位:730000兰州,甘肃中医药大学(吕亚亚);甘肃省人民医院内分泌科,甘肃省内分泌代谢病重点实验室(师维雅二许衍甲二权金星二刘静),体检中心(左玉琼二何启娟),临床检验中心(李永红),超声诊断科(周祖邦)

通信作者:权金星,Email:quanxt@https://www.wendangku.net/doc/0a2006438.html,

2型糖尿病Toll 样受体4与颈动脉内膜中层厚度的相关性研究

吕亚亚　师维雅　左玉琼　何启娟　李永红　周祖邦　许衍甲　权金星　刘静

【摘要】　目的　探讨2型糖尿病患者外周血单个核细胞Toll 样受体4(TLR4)信号与颈动脉内膜中层厚度(CIMT)的相关性三方法

选取本院2型糖尿病住院患者66例,其中2型糖尿病无大血管病变组

[CIMT<0.9mm]20例,2型糖尿病合并大血管病变组(CIMT≥0.9mm 或有颈动脉斑块)46例三性别二年龄匹配的健康志愿者40名作为对照组三采用流式细胞术检测外周血单个核细胞TLR4表达水平,测定CIMT二超敏C 反应蛋白(hs?CRP)二白细胞介素(IL)?6和单核细胞趋化蛋白1(MCP?1)水平三应用单因素方差分析二Pearson 相关分析二多元线性回归分析及logistic 回归分析等进行数据分析三结果2型糖尿病合并大血管病变组TLR4表达水平显著高于2型糖尿病无大血管病变组和对照组[(18.60±4.64对14.92±3.47,12.80±2.60),P <0.05];2型糖尿病合并大血管病变组IL?6二hs?CRP 及MCP?1水平较对照组显著增高[(6.08±3.16对4.52±2.04)pg /ml,(2.67±2.40对1.53±1.49)mg /dl,(307.99±113.39对242.50±48.04)pg /ml,均P <0.05],但与2型糖尿病无大血管病变组比较无显著性差异(均P >0.05);Pearson 相关分析表明:CIMT 与TLR4二IL?6二hs?CRP二MCP?1二年龄二空腹血糖二HbA 1C 和稳态模型评估的胰岛素抵抗指数(HOMA?IR)呈正相关(r =0.540二0.244二0.271二0.329二0.381二0.490二0.471二0.410,均P <0.05),与高密度脂蛋白胆固醇(HDL?C)呈负相关(r =-0.323,P <0.05)三TLR4与CIMT二HOMA?IR二IL?6二hs?CRP 和MCP?1呈正相关(r =0.540二0.428二0.214二0.242二0.385,均P <0.05),与HDL?C 呈负相关(r =-0.384,P <0.05)三多元线性逐步回归分析显示:TLR4二年龄二空腹血糖是CIMT 的独立影响因素(R 2=0.292二0.423二0.492,均P <0.05)三Logistic 回归分析显示TLR4水平升高是颈动脉斑块形成的危险因素(OR =1.345,95%CI 1.10~1.64,P <0.05)三结论

提示TLR4炎症信号通路参与2型糖尿病大血管并发症的发生,TLR4水平升高可

能是颈动脉斑块形成的一个危险因素三

【关键词】　糖尿病,2型;Toll 样受体4;动脉粥样硬化;颈动脉内膜中层厚度

The correlation between toll like receptor 4and carotid intima?media thickness in patients with type 2diabetes Lyu Yaya *,Shi Weiya ,Zuo Yuqiong ,He Qijuan ,Li Yonghong ,Zhou Zubang ,Xu Yanjia ,Quan Jinxing ,Liu Jing.*Gansu University of Traditional Chinese Medicine ,Lanzhou 730000,China Corresponding author :Quan Jinxing ,Email :quanxt@https://www.wendangku.net/doc/0a2006438.html,

【Abstract 】　Objective To investigate the correlation between toll like receptor 4(TLR4)pathway and carotid intima?media thickness (CIMT)in patients with type 2diabetes mellitus (T2DM).Methods A total of 66patients with T2DM were classified into two groups based on the value of CIMT,T2DM without macrovascular injury group (CIMT <0.9mm,20subjects)and T2DM with macrovascular injury group (CIMT≥0.9mm,or with plaques,46subjects),40gender and age matched healthy subjects were used as the control group.The CIMT,serum levels of high?sensitivity C?reactive protein (hs?CRP),interleukin?6(IL?6),and monocyte chemotactic protein?1(MCP?1)were tested.The level of TLR4protein expression on peripheral blood monocyte cells was detected using flow cytometry.Single?factor analysis of variance,Pearson linear analysis,multivariate linear stepwise regression model,and Logistic regression model were performed to analyze the data.Results The level of TLR4in T2DM with macrovascular injury group was significantly higher than that in both the T2DM without macrovascular injury group and the control group[(18.60±4.64vs 14.92±3.47,12.80±2.60),all P <0.05].In addition,the levels of IL?6,hs?CRP,and MCP?1in T2DM with macrovascular injury group were significantly increased as compared with those in control group[(6.08±3.16vs 4.52±2.04)pg /ml,(2.67±2.40vs 1.53±1.49)mg /dl,(307.99±113.39vs 242.50±48.04)pg /ml,respectively all P <0.05],but there was no significant difference between T2DM with injury group and T2DM without macrovascular injury group.Pearson linear analysis showed that CIMT

四

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was positively correlated with TLR4,IL?6,hs?CRP,MCP?1levels,age,fasting blood glucose,HbA1C,and homeostasis model assessment for insulin resistance(HOMA?IR)(r=0.540,0.244,0.271,0.329,0.381, 0.490,0.471,0.410,respectively,all P<0.05),while negatively correlated with the level of high density lipoprotein?cholesterol(HDL?C)(r=-0.323,P<0.05).TLR4level was also positively correlated with the level of CIMT,HOMA?IR,IL?6,hs?CRP,and MCP?1(r=0.540,0.428,0.214,0.242,0.385,respectively,all P< 0.05),while negatively correlated with the level of HDL?C(r=-0.384,P<0.05).Multivariate linear stepwise regression analysis showed that TLR4,age,and fasting blood glucose are the independent risk factors for CIMT in patients with type2diabetes(R2=0.292,0.423,0.492,all P<0.05).Logistic regression analysis showed that the increased TLR4level was a risk factor of carotid artery plaque formation(OR=1.345,95%CI1.10?1.64,P< 0.05).Conclusions The increased TLR4level is a risk factor for the plaque formation in carotid,and that the TLR4 inflammatory signaling pathway seems to be involved in the pathogenesis of macrovascular injury in T2DM.【Key words】　Diabetes mellitus,type2;Toll?like receptor4;Atherosclerosis;Carotid intima?media thickness

(Chin J Endocrinol Metab,2015,31:1017?1021)

大血管并发症是2型糖尿病患者致死二致残的主要原因,其基本病理机制为动脉粥样硬化(atherosclerosis)三目前动脉粥样硬化和2型糖尿病均被认为是一种慢性低度炎症性疾病三Toll样受体4 (toll like receptor4,TLR4)是介导固有免疫和炎症反应的关键因子,与动脉粥样硬化二脂肪细胞炎症反应及胰岛素抵抗的发生有密切关系[1?3]三已有研究表明颈动脉内膜中层厚度(carotid intima?media thickness, CIMT)增厚可以作为早期动脉粥样硬化的判定标准三但2型糖尿病患者CIMT与TLR4之间的关系目前尚不明确三本研究通过测定2型糖尿病外周血单个核细胞(peripheral blood monocyte cells,PBMCs)TLR4的表达及其下游炎症因子的水平和CIMT,来探讨2型糖尿病TLR4信号与CIMT之间的关系三

对象和方法

一二对象

选取2014年3月至6月在甘肃省人民医院内分泌科住院的2型糖尿病患者66例,年龄在30~70岁之间,并详细记录临床资料三2型糖尿病无大血管病变组(CIMT<0.9mm)20例(男性10例,女性10例),其中合并糖尿病肾病者7例,糖尿病视网膜病变者2例,糖尿病周围神经病变者5例;2型糖尿病合并大血管病变组(CIMT≥0.9mm或有颈动脉斑块)46例(男性32例,女性14例),其中有斑块者27例,伴颈内动脉狭窄者1例,冠心病6例,脑梗塞4例,合并糖尿病肾病者10例,糖尿病视网膜病变者1例,糖尿病周围神经病变者18例三糖尿病诊断标准按照世界卫生组织(WHO)1999年诊断及分类标准[4]三排除糖尿病急性并发症二严重肝肾功能不全二肿瘤及感染性疾病等三所有患者均未使用过噻唑烷二酮类降糖药二调脂药二血管紧张素转化酶抑制剂二阿司匹林二维生素D和抗氧化剂等药物三性别二年龄匹配的健康对照组40名(男性22名,女性18名),来自同期本院体检中心体检人群,均经75g口服葡萄糖耐量试验除外糖尿病,经颈动脉超声除外CIMT增厚及有斑块者三本研究得到甘肃省人民医院伦理委员会批准,所有参与者均签署知情同意书三

二二方法

1.一般资料采集:记录所有研究对象性别二年龄二糖尿病病程(年)及吸烟史等三并测量血压二身高二体重及计算体重指数[=体重/身高2(kg/m2)]三

2.所有研究对象均于清晨空腹采血化验空腹血糖二胰岛素二肝肾功能二总胆固醇二三酰甘油二高密度脂蛋白胆固醇(HDL?C)二低密度脂蛋白胆固醇(LDL?C)和HbA1C,采用稳态模型法计算胰岛素抵抗指数[HOMA?IR=胰岛素(μU/L)×空腹血糖(mmol/L)/22.5]三

3.血清炎症因子的测定:所有研究对象于清晨空腹抽取静脉血5ml,立即离心分离血清并分装冻存于-80℃三待标本收齐后,采用电化学发光法测定白细胞介素(IL)?6(德国罗氏公司),免疫比浊法测定超敏C 反应蛋白(hs?CRP,美国贝克曼库尔特公司),ELISA 法检测单核细胞趋化蛋白1(MCP?1,美国R&D公司)三所有标本同批测定并严格按照试剂盒说明书进行操作三

4.流式细胞术检测PBMCs TLR4表达:取100μl 乙二胺四乙酸二钠盐(ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt,EDTA?K2)抗凝全血,加入5μl藻红蛋白(phycoerythrin,PE)标记鼠抗人TLR4单抗二10μl异硫氰酸荧光素(fluorescein isothiocyanate,FITC)标记鼠抗人CD14单抗,混匀后室温避光孵育30min三然后加入500μl红细胞裂解液混匀后避光孵育10min三磷酸缓冲盐溶液(phosphate buffer saline,PBS)洗2次,细胞沉淀用500μl PBS重悬后上机检测TLR4表达水平三同时设不加标记抗体的阴性对照管三用FACS Calibur 流式细胞仪每管检测10000个细胞,CellQues软件获取及分析数据(美国BD公司)三以CD14及TLR4抗体染色双阳性细胞百分率记录结果三

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5.颈动脉超声测定CIMT:采用ACUSON X300型

彩色多普勒超声诊断仪(德国西门子公司)检测,探头频率7.5~12mHz三CIMT 的检测方法为:受检者去枕仰卧,颈后仰,头稍转向对侧,从锁骨上窝起逐渐上移,显示左右侧颅外颈总动脉二分叉部二颈内动脉三CIMT 定义为腔内膜交界面至外膜上层之间的距离,以后壁值为标准,取六点平均值为CIMT三CIMT≥0.9mm 为内膜增厚标准,作为大血管病变的标志,CIMT≥1.2mm 且局部向腔内突出者定义为斑块[5]三测定由甘肃

省人民医院超声科2位专业临床医师完成三

三二统计学处理

采用SPSS 19.0统计软件处理实验数据三正态分

布资料以x -±s 表示,非正态分布资料以中位数表示,计

量资料多组均数比较采用单因素方差分析,组间两两比较LSD?t 和Dunnett?t 检验,计数资料采用χ2检验,

不同指标之间的相关性采用Pearson 相关分析,多因素分析采用多元线性逐步回归模型进行分析,颈动脉斑块危险因素分析采用logistic 回归分析三P <0.05为差异有统计学意义三

结 果

一二各组一般资料的比较

各组性别组成二年龄二收缩压二舒张压均无明显差异(P >0.05);2组2型糖尿病组体重指数均高于对照组[(24.00±2.26,24.51±2.57对22.80±1.93)kg /m 2,均P <0.05];3组吸烟例数的比较差异有统计

学意义(P <0.05,表1)三

二二各组生化指标二TLR4及炎症因子的检测结果各组HbA 1C 二HOMA?IR二空腹血糖二三酰甘油二

HDL?C 与对照组间比较差异有统计学意义(均P <

0.05)三2型糖尿病合并大血管病变组LDL?C 与对照组间比较差异有统计学意义(P <0.05),2型糖尿病无大血管病变组LDL?C 与对照组间比较无明显差异(P >0.05)三2型糖尿病合并大血管病变组和无大血管病变组TLR4表达水平均显著高于对照组[(18.60±4.64,14.92±3.47对12.80±2.60),均P <0.05],且2型糖尿病合并大血管病变组TLR4表达水平较无大血管病变组进一步升高,差异有统计学意义(P <0.05)三

2型糖尿病合并大血管病变组IL?6二hs?CRP 和MCP?1水平较对照组均显著升高,差异有统计学意义[(6.08±3.16对4.52±2.04)pg /ml,(2.67±2.40对1.53±

1.49)mg /dl,(307.99±113.39对24

2.50±48.04)pg /ml,均P <0.05];2型糖尿病无大血管病变组IL?6二

hs?CRP 和MCP?1与对照组间比较无明显差异(均P >

表1　3组一般资料的比较(x -±s )

Tab 1　Comparison of general information in the 3groups(x -±s )

组别Group 例数n 病程(年)Duration (year)

年龄(岁)Age (year)

性别

(男性/女性)Gender (male /female)

收缩压Systolic blood pressure (mmHg)舒张压Diastolic blood pressure (mmHg)体重指数Body mass index (kg /m 2)

吸烟Smoking n (%)CON 40-50.3±10.222/18121±1176±6　22.80±1.93

6(15.0%)A 20 4.24±4.2152.2±5.610/10125±2079±1124.51±2.57a

7(35.0%)B

46

4.13±4.08

54.0±8.4

32/14

128±19

78±10

24.00±2.26a

21(45.7%)

注:CON:对照组Control group;A:2型糖尿病无大血管病变组Type 2diabetes mellitus without macrovascular injury group;B:2型糖尿病合并大血管病变组Type 2diabetes mellitus with macrovascular injury group;1mmHg =0.133kPa;vs CON,a P <0.05

表2　3组生化指标二TLR4及炎症因子的检测结果的比较(x -±s )

Tab 2　Comparison of biochemical indexes,TLR4,and inflammatory factors in the 3groups(x -±s )

组别Group 例数n CIMT (mm)

斑块Plaque n (%)

HbA 1C (%)

HOMA?IR 空腹血糖

Fasting blood glucose

(mmol /L)

三酰甘油Triglyceride (mmol /L)

CON 400.67±0.090 4.91±0.46

1.07±0.51 4.96±0.45 1.13±0.39

A 200.73±0.090

8.69±2.69a 2.73±1.49a 9.35±3.67a 2.21±1.61a B 460.93±0.12ab

27(58.7%)9.29±2.78a

2.74±1.68a 9.97±2.92a 2.29±1.54a 组别Group 例数n HDL?C (mmol /L)

LDL?C (mmol /L)

TLR4IL?6(pg /ml)

hs?CRP (mg /dl)

MCP?1(pg /ml)

CON 40 1.35±0.22

2.62±0.5012.80±2.60 4.52±2.04 1.53±1.49242.50±48.04A 20 1.15±0.19a 2.95±0.60

14.92±3.47a 5.31±2.93

2.02±1.92

301.21±92.17

B

46

1.11±0.22a

3.01±0.71b

18.60±4.64ab

6.08±3.16a

2.67±2.40a

307.99±113.39a

注:CON:对照组Control group;A:2型糖尿病无大血管病变组Type 2diabetes mellitus without macrovascular injury group;B:2型糖尿病合并大血管病变组Type 2diabetes mellitus with macrovascular injury group;CIMT:颈动脉内膜中层厚度Carotid intima?media thickness;HOMA?IR:稳态模型评估的胰岛素抵抗指数Homeostasis model assessment for insulin resistance;HDL?C:高密度脂蛋白胆固醇High density lipoprotein?cholesterol;LDL?C:低密度脂蛋白胆固醇Low density lipoprotein?cholesterol;TLR4:Toll 样受体4Toll?like receptor 4;IL?6:白细胞介素6Interleukin 6;hs?CRP:超敏C 反应蛋白High?sensitivity C?reactive protein;MCP?1:单核细胞趋化蛋白1Monocyte chemotactic protein?1;vs CON,a P <0.05;vs A,b P <0.05

四

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0.05,表2)三

三二相关及回归分析

Pearson直线相关分析表明:CIMT与TLR4二IL?6二hs?CRP二MCP?1二空腹血糖二HbA1C二HOMA?IR及年龄呈正相关(r=0.540二0.244二0.271二0.329二0.381二0.490二0.471二0.410,均P<0.05),与HDL?C呈负相关(r= -0.323,P<0.05)三TLR4与CIMT二HOMA?IR二IL?6二hs?CRP和MCP?1二空腹血糖和HbA1C呈正相关(r= 0.540二0.428二0.214二0.242二0.385二0.445二0.367,均P<0.05),与HDL?C呈负相关(r=-0.384,P<0.05)三以CIMT为应变量,TLR4二IL?6二hs?CRP二MCP?1二空腹血糖二HbA1C二HOMA?IR二血脂及年龄等作为自变量进行多元线性逐步回归分析,在调整了性别二体重指数二吸烟及病程等因素后,结果显示TLR4(R2=0.292, P<0.05)二年龄(R2=0.423,P<0.05)二空腹血糖(R2= 0.492,P<0.05)是CIMT的独立影响因素三

四二颈动脉斑块危险因素的分析

在校正了年龄二性别二病程二吸烟二体重指数二IL?6二hs?CRP二MCP?1二空腹血糖二HbA1C二HOMA?IR和血脂水平等因素后,Logistic逐步回归结果显示TLR4表达水平增加(OR=1.345,95%CI1.10~1.64,P=0.004)是颈动脉斑块形成的独立危险因素三

讨 论

TLR4是一种模式识别受体,通过识别二结合病原相关分子模式并经过一系列信号传递诱发其下游炎症因子和趋化因子的释放,在天然免疫防御和许多慢性炎症性疾病的病理发生过程中发挥重要作用三

2型糖尿病大血管病变的基本表现是动脉粥样硬化,往往在颈动脉处最早出现,炎症是其发病的重要机制三近年来的研究发现,TLR4在动脉粥样硬化斑块中高表达,并且介导了氧化低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein,ox?LDL)刺激单核细胞分化为巨噬细胞和形成泡沫细胞的过程,而阻断TLR4基因表达则能防止巨噬细胞内脂质沉积二泡沫细胞的形成以及斑块内炎症因子的表达[6?8]三TLR4通路还介导了游离脂肪酸和ox?LDL诱导的血管平滑肌细胞IL?6二IL?8和MCP?1等多种炎症因子的表达[9?11]三以上研究提示TLR4通路介导的炎症反应在糖尿病大血管病变的病理发生中具有重要作用三

PBMCs是TLR4作用的主要靶细胞之一,其激活二募集及侵入动脉内膜形成泡沫细胞,在动脉粥样硬化形成早期起重要作用三Dasu等[12]发现新诊断的2型糖尿病患者PBMCs TLR4及其下游信号分子MyD88二IRAK?1和NF?kBp65表达水平均显著高于正常对照组三本研究中糖尿病患者PBMCs TLR4的表达高于正常对照组,且2型糖尿病合并大血管病变组TLR4的表达较无大血管病变组进一步升高三相关和多元回归分析表明,TLR4与CIMT存在显著正相关,并且TLR4是CIMT的独立影响因素,以上研究结果提示2型糖尿病患者PBMCs TLR4信号被激活,很可能参与了2型糖尿病大血管病变的发生三另外,有研究表明,

TLR4通路不仅参与动脉粥样硬化的形成,而且与动脉粥样硬化斑块不稳定性有关[3,6?8]三本研究中2型糖尿病伴大血管病变组58.7%患者检出有斑块,Logistic 回归分析显示TLR4水平升高是颈动脉斑块形成的危险因素,此结果与上述研究结果一致三

另外,IL?6二MCP?1和hs?CRP不仅是联系全身免疫反应和局部血管损伤的主要炎症标志物,也是TLR4信号下游重要的炎症因子三本研究中2型糖尿病伴大血管病变组血清IL?6二MCP?1和hs?CRP水平均显著高于对照组,进一步提示TLR4信号通路介导的炎症反应参与了2型糖尿病大血管病变的发生和发展三但2型糖尿病无大血管病变组IL?6二hs?CRP和MCP?1水平与对照组比较,仅显示升高趋势,此结果可能与本研究中样本量相对较少及2型糖尿病无大血管病变组患者动脉粥样硬化病变的程度相对较轻有关三最近,Lu 等[13]采用TLR4抑制剂处理ApoE敲除的糖尿病小鼠(Apoe-/-),可显著减少小鼠早期动脉粥样硬化的形成,提示通过阻断TLR4信号可能预防和减少糖尿病大血管的发生和发展三

本研究的不足之处是样本量偏少,而且仅为横断面观察,因此研究结果还需较大样本的研究来进一步证实三但本研究为今后深入研究以TLR4为抗炎靶标来防治2型糖尿病及大血管并发症提供了理论依据和新的思路三

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(收稿日期:2015?04?14)

(本文编辑:朱梅华)

中华内分泌代谢杂志第七届编辑委员会

THE SEVENTH EDITORIAL BOARD OF CHINESE JOURNAL OF ENDOCRINOLOGY AND METABOLISM

(按姓氏拼音为序)

通讯编委　Corresponding Referees

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中华内分泌代谢杂志2015年12月第31卷第12期　Chin J Endocrinol Metab,December2015,Vol.31,No.12

Toll样受体信号通路的研究进展

Ｔｏｌｌ样受体信号通路的研究进展 摘要Toll样受体(Toll-like receptor,TLR)是近年来发现的一类模式识别受体，通过识别病原相关分子模式(pathogen-associated molecular pattern,PAMP)激活天然免疫。而髓样分化因子(myeloid differentiation factor 88，MyD88)是TLR信号通路中的一个关键接头分子，在传递上游信息和疾病发生发展中具有重要的作用。本文对Toll样受体、髓样分化因子88的分子结构和基本功能，及Toll样受体的信号传导通路进行了综述。 关键词Toll样受体；髓样分化因子88；信号通路；负调控机制 免疫系统识别“非我”和“自我”的过程是依赖于不同的受体来完成的,作为先天性免疫系统的重要组成部分及连接获得性免疫与先天性免疫的“桥梁”, TLRs 是生物的一种模式识别受体(pattern recognition receptor, PRR),它主要通过识别病原相关分子模式PAMPs来启动免疫反应。而MyD88是Toll受体信号通路中的一个关键接头分子，是第一个被鉴定的含TIR结构域的接头蛋白分子，在传递上游信息和疾病发生发展中具有重要的作用。 1TLR的结构与基本功能 Toll样受体一词来自对果蝇的研究,是决定果蝇背腹分化的基因所编码的一种跨膜受体蛋白,同时还参与果蝇的免疫反应,具有介导抗真菌感染信号转导的功能[1]。后来在哺乳动物也发现有与Toll受体同源的受体分子，统称为称为Toll 样受体TLRs。 TLRs是广泛分布在免疫细胞尤其非特异免疫细胞以及某些体细胞表面的一类模式识别受体，它们可以直接识别结合某些病原体或其产物所共有的高度保守的特定分子结构，即病原相关分子模式。迄今为止,已经发现哺乳动物至少有13种toll样受体,其中人的toll样受体鉴定出11种(TLR1-TLR11) [2]。TLRs识别的配基各不相同，其中TLR1-TLR5的结构已被确定,但只有TLR2与TLR4的功能被部分揭示。TLR4主要介导G-菌感染后LPS的信号转导,而TLR2主要介导G+感染后脂蛋白、脂多肽等的信号转导。它们都最终导致该转录因子的转位与相应免疫基因的活化而转录,释放前炎症因子及辅助刺激分子起到调节炎症反应的作用,从而提示TLRs可能在先天性免疫系统中起重要作用[3-4]。 TLRs家族成员具有相似的结构特征。它们均为Ⅰ型跨膜受体,由胞外区、跨膜区和胞内区3个功能区组成。胞外区序列差异大,是与配体结合的特异部位,主要包括十几至二十几个串联的富亮氨酸重复基序(leucine-rich repeats, LRRs),LRR

TOLL样受体

TLR结构：TOLL样受体（TLR）为I型跨膜蛋白，其胞外段为富含亮氨酸重复序列，参与配体识别;胞内段含有保守的TIR (TOLL样/IL一IR)结构域，招募衔接分子如MYD88、TIRAP、TRIF、TRAM｛1｝进行信号转导。 TLR识别配体：TLR是结合病原微生物成分的受体，其配体包括合成的激动药、微生物产物、内源性配体｛1｝其所识别的病原微生物成分包括脂多糖(lipoPolysaeeharide，LpS)、革兰氏阳性细菌的肤聚糖(peptidoglyean，pGN)、脂磷壁酸(liPoteiehoieaeid，LTA)、脂阿拉伯甘露聚糖(11-poarabinomannan，LAM)等。 TLR分类：在人类已发现10种TLR(TLRI一TLmo)，表达于参与天然免疫的细胞上，不同的TLR在不同细胞表面有不同的表达，其所识别的配体亦不同。髓系DC表达TOLL 样受体1-6、8，而浆系DC表达TOLL样受体7、9。与DC成熟关系密切的是TLR2、TLR4。其中TLR2识别脂蛋白类，肽多糖类如革兰氏阳性细菌的肤聚糖(peptidoglyean，pGN)、脂磷壁酸(liPoteiehoieaeid，LTA)。而TLR4识别LPS、OK432等。 TLR与DC成熟的关系：｛2｝｛5｝

TLR信号转导机制：｛3｝

TLR受体激动药在肿瘤微环境下的免疫调节作用：｛1｝ TLR基因定位：｛4｝ 特异性引物序列： TLR2(forward GCAAACGCTGTTCTGCTCAG) (reverse AG GCGTCTCCCTCTA TTGTA TT) TLR4 (forward ATGGCATGGCTTACACCACC) (reverse GA GGCCAA TTTTGTCTCCACA)

趋化因子及其受体的研究进展

趋化因子及其受体的研究进展 摘要:趋化因子( chemokine)是一类一级结构相似小分子细胞因子,能够趋化细胞定向移动的,而且在免疫细胞和器官的发育、免疫应答过程、炎症反应、病原体感染、创伤修复及肿瘤形成和转移等方面发挥广泛的生理和病理作用。本文综述了对趋化因子及其受体的结构、分类和生物学功能的研究进展。 关键词: 细胞因子;趋化因子;趋化因子受体；趋化作用 Abstract:chemokine is similar to the primary structure of a class of small molecule cytokine, chemokine cell directional movement, but also in the development of immune cells and organs, immune response, inflammatory response, pathogen infection, wound healing andplay a wide range of physiological and pathological roles of tumor formation and metastasis. This paper reviews the progress on the study of the structure, classification and biological function of chemokines and their receptors. Keywords: cell factor; chemokines; chemokine receptor; chemotactic effect 免疫细胞的定向迁移是集体免疫应答发生和完成的必须条件。趋化因子是一类控制细胞定向迁移的细胞因子。其功能行使由趋化因子受体介导。趋化因子与其受体的相互作用控制着各种免疫细胞在循环系统和组织器官间定向迁移，使之到达感染、创伤和异常增殖部位，执行清除感染源、促进创伤愈合和消灭异常增殖细胞，维持组织细胞的平衡的功能。因此，趋化因子系统在免疫系统功能行使的各个环节中处于关键地位，并由此在病原体的清除、炎症反应、病原体感染、细胞及器官的发育、创伤的修复、肿瘤的形成及其转移、移植免疫排斥等方面都起着重要的作用。以趋化因子及其受体为控制靶点，通过激活或拮抗趋化因子受体的信号传导来调控趋化因子系统的功能，可

阿片受体研究进展

阿片受体研究进展 上海第二医科大学附属瑞金医院麻醉科彭章龙 罂粟用于减轻疼痛已有近千年的历史。1803年由罂粟生物碱分离物质出的晶体，被证实是天然阿片的镇痛活性成份，称为吗啡。吗啡的立体化学结构是其与机休特异部位相互作用产生镇痛所必须。通过吗啡、酮唑辛和SKF-10047等一组激动药所产不同药理活性，确定了三种阿片类药物综合征，分别命名为μ, κ和σ原型，由此导致了μ, κ和σ三种阿片受体的发现。后来发现与SKF-10047相关的σ型综合征不能被普通阿片拮抗剂纳洛酮(naloxone)所阻断，因此σ型受体不再被认为是阿片受体家族的成员。δ型受体是由kosterlitz小组在研究内源性阿片肽和内啡肽的效应时发现的。经过近30年的实验室研究，对μ、κ和δ型受体的认识已较清楚，其基因编码已被克隆，这3种受体称为“经典型阿片受体”。最近cDNA 编码一种称之为“孤立阿片”受体，经签定与经典阿片受体有高度同源性，它的结构基团是阿片受体，因此称其为阿片样受体(opioid receptor-like，ORL1)。有药理学迹象表明每种阿片受体存在亚型，以及其他新型、较少了解的阿片受体ε、λ、ι和ζ。本文着重介绍阿片受体研究进展。 一．经典阿片受体 三种经典μ、κ和δ阿片受体被确认后，发现在脑内分布广泛但不均匀。这些受体分布在痛觉传导区以及与情绪和行为有关的区域，集中分布在导水管周围灰质、内侧丘脑、杏仁核和脊髓胶质区。这些复杂的受体可以被不同的激动剂激活，产生不同的生物效应。例如主要分布于脑干的μ受体被吗啡激活后，可产生镇痛和呼吸抑制等作用，而主要分布于大脑皮质的κ受体只产生镇痛作用而不抑制呼吸。然而不同阿片受体在中枢神经系统的分布，以及对不同阿片配体结合能力存在差异。阿片受体的内源性配体为脑啡肽、内啡肽和强啡肽，它们分别由不同的基因编码。这些五肽对阿片受体的亲和力不同，但三者均可与一种以上的阿片受体结合。其中脑啡肽对δ型受体有较强的选择性，被认为是其内源性配体。强啡肽对κ 型受体选择性较强，是其内源性配体。μ型受体的内源性配体直到1997年才被发现，称为内啡肽或内源性吗啡(endomorphine)。内源性吗啡在中枢神经系统与μ-阿片受体呈镜像分布，对μ受体的结合力比对δ和κ受体的结合力高100倍。

Toll样受体信号通路图

Toll样受体信号通路图 TLR家族成员(TLR3除外)诱导的炎症反应都经过一条经典的信号通路(图1)，该通路起始于TLRs的一段胞内保守序列—Toll/IL-1受体同源区(Toll/IL-1receptorhomologousregion，TIR)．TIR可激活胞内的信号介质—白介素1受体相关蛋白激酶(IL-1Rassociatedkinase，IRAK)IRAK-1和IRAK-4、肿瘤坏死因子受体相关因子6(TNFR-associatedfactor6,TRAF-6)、促分裂原活化蛋白激酶(mitogenactivatedproteinkinase，MAPK)和IκB激酶(IκBkinase，IκK)，进而激活核因子κB(nuclearfactorκB，NF-κB)，诱导炎症因子的表达。 Toll-liker Receptor Signaling 本信号转导涉及的信号分子主要包括： CD14，MD-2，TRAM，TRIF，TIRAP，MyD88，TLR1，TLR2，TLR3，TLR4，TLR5，TLR6，TLR7，TLR8，TLR9，IRAK-1，IRAK-2，IRAK-4，IRAK-M，TRAF6，TRIAD3A，ST2L，SOCS1，RIG-I，FADD，TOLLIP，RIP1，A20，UEV1A，Ubc13，ECSIT，MEKK-1，TAK1，

TBK1，MKK3/6，p38，TAB1/2，MKK4/7，JNK，IKKα，IKKβ，IKKγ，IKKε，NEMO，IκBα，NF-κB，p65/RelA，Casp-8，IRF-3，IRF-7，MA VS等

NMDA受体的生理功能及研究进展综述

NMDA受体的生理功能及研究进展 摘要N-甲基-D-天氡氨酸（NMDA）受体是一类离子型谷氨酸受体的一种亚型，是由多亚基构成的异聚体，主要分布在中枢系统中。近年来的证据表明，组成NMDA受体的亚单位有着复杂的生理学和药理学特性，参与神经系统的多种重要生理功能。NMDA受体的异常会导致一些认知功能的缺失，这为治疗性药物开发提供了靶点。 关键词NMDA受体受体学习记忆功能 现代神经科学的研究资料已经证明，谷氨酸(L-glutamicacid，GLU)是中枢神经系统（central nervous system，CNS）中介导快速兴奋性突触反应的重要神经递质。在大脑中分布最广，CNS内存在着与谷氨酸结合并发挥生理效应的两类受体，即离子型谷氨酸受体（ionotropic glutamate receptors，iGluRs）及代谢型谷氨酸受体。离子型受体由NMDA受体与非NMDA受体组成。 NMDA受体是一种分布在突触后膜上的离子通道蛋白，该受体是一种异聚体，由亚基NR1、NR2、NR3组成，每个受体至少由2～3个NR1亚基和2～3个NR2亚基组成。其中NR1亚基有8种剪接变体，NR2亚基分为NR2A、NR2B、NR2C、NR2D4个亚型，NR3有NR3A亚型等。NR1是NMDA受体的基本单位，NR2辅助NMDA受体形成多元化结构，NMDA受体依赖NR2亚单位不同亚型表达不同的受体功能[1]。 NMDA受体是一种具有许多不同变构调控位点并对Ca2+高度通透的配体门控离子通道，NMDA受体显示有许多与其他配体门控离子通道不同的特性：受体控制单价离子和对钙有高度渗透性的阳离子通道；同时结合谷氨酸和甘氨酸需要辅激动剂以刺激NMDA受体；在静息膜电位，NMDA通道被细胞外镁所阻断，而只有同时去极化和结合激动剂下开放。当谷氨酸等神经递质使受体激活，其受体蛋白构象改变，离子通道开放，阳离子如K+、Na+、Ca2+可进出细胞，使细胞膜去极化和神经元兴奋。NMDA受体可调节神经元的存活，树突、轴突结构发育及突触可塑性，可影响神经元回路的形成及学习、记忆过程。 一、NMDA受体在学习、记忆中的作用 学习和记忆的神经生物学基础是突触可塑性，单突触传入通路上给予短串强直刺激，使突触后细胞兴奋，突触后电位出现长达数天乃至数周的振幅增大，这

细胞受体及重要的细胞信号转导途径

细胞受体类型、特点 及重要的细胞信号转导途径 学院：动物科学技术学院 专业：动物遗传育种与繁殖 姓名：李波

学号：2015050509

目录 1、细胞受体类型及特点 (4) 1.1离子通道型受体 (4) 1.2 G蛋白耦联型受体 (4) 1.3 酶耦联型受体 (5) 2、重要的细胞信号转导途径 (5) 2.1细胞内受体介导的信号传递 (5) 2.2 G蛋白偶联受体介导的信号转导 (6) 2.2.1激活离子通道的G蛋白偶联受体所介导的信号通路 (7) 2.2.2激活或抑制腺苷酸环化酶的G蛋白偶联受体 (7) 2.2.3 激活磷脂酶C、以lP3和DAG作为双信使 G蛋白偶联受体介导的信号通 路 (8) 2.2 酶联受体介导的信号转导 (9) 2.2.1 受体酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信号通路 (10) 2.2.2 P13K-PKB(Akt)信号通路 (10) 2.2.3 TGF-p—Smad信号通 (11) 2.2.4 JAK—STAT信号通路 (12)

1、细胞受体类型及特点 受体(receptor)是一种能够识别和选择性结合某种配体(信号分子)的大分子物质，多为糖蛋白，一般至少包括两个功能区域，与配体结合的区域和产生效应的区域，当受体与配体结合后，构象改变而产生活性，启动一系列过程，最终表现为生物学效应。受体与配体问的作用具有3个主要特征：①特异性；②饱和性；③高度的亲和力。 根据靶细胞上受体存在的部位，可将受体分为细胞内受体(intracellular receptor)和细胞表面受体(cell surface receptor)。细胞内受体介导亲脂性信号分子的信息传递，如胞内的甾体类激素受体。细胞表面受体介导亲水性信号分子的信息传递，膜表面受体主要有三类：①离子通道型受体(ion—channel—linked receptor)；②G蛋白耦联型受体(G—protein —linked receptor)；③酶耦联的受体(enzyme—linked recep—tor)。第一类存在于可兴奋细胞。后两类存在于大多数细胞，在信号转导的早期表现为激酶级联事件，即为一系列蛋白质的逐级磷酸化，借此使信号逐级传送和放大。 1.1离子通道型受体 离子通道型受体是一类自身为离子通道的受体，即配体门通道(1igand—gated channel)，主要存在于神经、肌肉等可兴奋细胞，其信号分子为神经递质。神经递质通过与受体的结合而改变通道蛋白的构象，导致离子通道的开启或关闭，改变质膜的离子通透性，在瞬间将胞外化学信号转换为电信号，继而改变突触后细胞的兴奋性。如：乙酰胆碱受体以三种构象存在，两分子乙酰胆碱的结合可以使之处于通道开放构象，但该受体处于通道开放构象状态的时限仍十分短暂，在几十毫微秒内又回到关闭状态。然后乙酰胆碱与之解离，受体则恢复到初始状态，做好重新接受配体的准备。离子通道型受体分为阳离子通道，如乙酰胆碱、谷氨酸和五羟色胺的受体，和阴离子通道。 1.2 G蛋白耦联型受体 三聚体GTP结合调节蛋白(trimeric GTP—binding regulatory protein)简称G蛋白，位于质膜胞质侧，由a、p、-／三个亚基组成，a和7亚基通过共价结合的脂肪酸链尾结合在膜上，G蛋白在信号转导过程中起着分子开关的作用，当a亚基与GDP结合时处于关闭状态，与GTP结合时处于开启状态，“亚基具有GTP酶活性，能催化所结合的ATP 水解，恢复无活性的三聚体状态，其GTP酶的活性能被RGS(regulator of G protein signaling)增强。RGS也属于GAP(GTPase activating protein)。 G蛋白耦联型受体为7次跨膜蛋白(图10—6)，受体胞外结构域识别胞外信号分子并与之结合，胞内结构域与G蛋白耦联。通过与G蛋白耦联，调节相关酶活性，在细胞内

临床用阿片受体拮抗剂研究进展

Journal of Organic Chemistry Research 有机化学研究, 2015, 3, 9-15 Published Online March 2015 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/0a2006438.html,/journal/jocr https://www.wendangku.net/doc/0a2006438.html,/10.12677/jocr.2015.31002 Research Progress of Opioid Receptor Antagonist Used in Clinic Qiao Wang1,2, Lang Shu1,2, Ming Liu3, Kaiyuan Shao2, Wenxiang Hu1,2,3* 1School of Chemical Engineering & Pharmacy, Wuhan Institute of Technology, Wuhan Hubei 2Beijing Excalibur Space Military Academy of Medical Sciences, Beijing 3School of Life Sciences, Capital Normal University, Beijing Email: *huwx66@https://www.wendangku.net/doc/0a2006438.html, Received: Jan. 23rd, 2015; accepted: Feb. 4th, 2015; published: Feb. 10th, 2015 Copyright ? 2015 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.wendangku.net/doc/0a2006438.html,/licenses/by/4.0/ Abstract Opioid receptor antagonists are a class of specifically drugs for antagonizing the opioid on opioid receptors, thereby reducing or reversing the analgesic activity of narcotic agonists. Antagonists can also eliminate breathing suppression, gastrointestinal disorders and other side effects caused by the use of the agonist. Antagonists are used in clinic as side effects and coma antidote arising from excessive usage of analgesic. This paper summarizes several common clinical types of opioid receptor antagonists and clinical applications. In recent years, antagonists have achieved greater development, but there are still some deficiencies; further research of opioid receptor antagonists is needed to get more competitive, safer and simpler novel μ opioid receptor-specific antagonist, for better use in clinical treatment. Keywords Opioid Receptor, General Opioid Receptor Antagonist, Peripheral Opioid Receptor Antagonist 临床用阿片受体拮抗剂研究进展 王乔1,2，舒浪1,2，刘明3，邵开元2，胡文祥1,2,3* 1武汉工程大学化工与制药学院，湖北武汉 2北京神剑天军医学科学院，北京 3首都师范大学生命科学学院，北京 *通讯作者。

TOLL样受体7(TLR7)增殖分化信号通路论文

TOLL样受体7（TLR7）增殖分化信号通路论文 【提示】本文仅提供摘要、关键词、篇名、目录等题录内容。为中国学术资源库知识代理，不涉版权。作者如有疑义，请联系版权单位或学校。 【摘要】目的探讨TLR7的激活对HaCaT细胞增殖与分化的影响及其可能的机制。方法培养HaCaT细胞，以不同剂量的TLR7配体Gardiquimod经不同的时间体外刺激HaCaT细胞，MTT及流式细胞术分析TLR7的激活对HaCaT细胞增殖的影响。以不同剂量的TLR7配体Gardiquimod经不同的时间体外刺激HaCaT细胞，加入氯化钙诱导HaCaT细胞分化，Western-Blot分析HaCaT细胞的分化Markers（颗粒层：Keratin1，基底层：Keratin5和棘层：Involucrin）并以此分析TLR7的激活对氯化钙诱导HaCaT细胞分化的影响。 Western-blotting分析TLR7在HaCaT细胞中激活的信号通路 PI3K-AKT和RAS-MAPK等。在TLR7配体Gardiquimod处理HaCaT细胞前1h，分别加入特异性阻断剂(PD98059及LY2940002)阻断TLR7配体Gardiquimod激活的相关信号通路，然后分析阻断剂对TLR7配体Gardiquimod调控HaCaT细胞增殖及分化影响，从而探讨PI3K-AKT 和RAS-MAPK信号通路在TLR7配体Gardiquimod对HaCaT细胞增殖及分化调控中的作用。结果MTT及流式细胞分析结果显示：TLR7配体Gardiquimod促进HaCaT细胞增殖，且具有时间及剂量依赖性；TLR7配体Gardiquimod能够抑制氯化钙诱导的HaCaT细胞分化markers （Keratin1及Involucrin）的表达，存在时间效应及剂量效应；信号通路分析揭示TLR7配体Gardiquimod能够增加ERK1/2和MAPK的水平；阻断剂的研究发现TLR7配体Gardiquimod部分依赖PI3K-AKT

toll样受体信号通路

Toll 样受体(TLRs)是一个模式识别受体家族，它们在进化上高度保守，从线虫到哺乳 动物都存在TLRs，目前在哺乳动物中已发现 12 个成员[1]．TLRs 主要表达于抗原递 呈细胞及一些上皮细胞，为玉型跨膜蛋白，胞外区具有富含亮氨酸的重复序列，能够 特异识别病原微生物进化中保守的抗原分子———病原相关分子模式 (pathogen-associatedmolecular patterns, PAMPs)[2]．为了有效地抵抗入侵的病原体，机体需要对多种 PAMPs 产生适当的免疫应答，TLRs 可以通过识别 PAMPs 诱发抵抗病原体的免疫反应．而且 TLRs 也参与识别有害的内源性物质．TLRs 的激活可诱导很强的免疫反应，有利于机体抵抗病原体感染或组织损伤，但是过度的免疫反应也会带来不利影响，如产生内毒素休克、自身免疫性疾病等．为了保证 TLRs 介导正确的免疫应答，机体 存在精密的负调控机制，及时抑制 TLRs 信号，维持机体的免疫平衡[3]TLR 家族成员(TLR3 除外)诱导的炎症反应都经过一条经典的信号通路(图 1)，该通路起始于TLRs 的一段胞内保守序列———Toll/IL-1 受体同源区(Toll/IL-1 receptor homologous region，TIR)．TIR可激活胞内的信号介质———白介素 1 受体相关蛋白激酶 (IL-1R associated kinase， IRAK) IRAK-1 和IRAK-4、肿瘤坏死因子受体相关因子 6(TNFR-associated factor 6, TRAF-6)、促分裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinase，MAPK)和 I资B激酶 (I资B kinase， I资K )，进而激活核因子资 B(nuclear factor 资B，NF-资B)，诱导炎症因子的表达．TLRs 信号通路上的许多接头蛋白都具有 TIR结构域：髓系分化因子 88(myeloid differentiationfactor 88， MyD88)、MyD88- 接头蛋白相似物(MyD88-adaptor like，Mal)、含有 TIR 结构能诱导干扰 素茁的接头分子 (TIR domain-containingadaptor inducing interferon 茁，TRIF)、TRIF 相关接头分子(TRIF-related adaptor molecule，TRAM)和SARM (sterile 琢 and armadillo motif-containingprotein)[4]．它们参与 TLRs 所介导的信号转导，其中 MyD88 最重要，参与了除 TLR3 外所有 TLRs介导的信号转导．MyD88 首先通过 TIR 与 TLRs 相结合，接着募集下游信号分子 IRAK-4，IRAK-4 磷酸化激活IRAK-1，随后 活化 TRAF6．活化的 TRAF6 具有泛素连接酶(E3)的活性，能够结合泛素结合酶(E2)，进而泛素化降解 IKK-酌．这种泛素化降解可以活化TGF-茁激酶(TGF-茁 activated kinase 1， TAK1) 和TAK1 结合蛋白 (TAK1 binding protein， TAB1、TAB2、 TAB3)．活化的 TAK1 会催化 IKK-茁磷酸化，最终激活 NF-资B，促使炎症因子的表达．除了共同的 NF-资B 激活通路，不同的 TLRs 还存在着其特有的信号通路，一些TLRs 具有募集 Mal、TRAM 和 TRIF 的作用．不同的接头分子在信号传导中发挥的作 用不同[5]，TRIF 在脂多糖(LPS)激活的 TLR4 途径和 Poly(I∶C)激活的 TLR3 途径中都起到了重要的作用，而 TRAM 仅在 TLR4 的途径中发挥作用．TLRs 的激活是一把双刃剑，它可以通过刺激先天性免疫应答和提高获得性免疫反应来保护机体，但是它所引 起的持续性炎症反应也会对机体产生损伤，自身免疫、慢性炎症和感染性疾病都与它 有一定关系．例如LPS 持续刺激TLR4 就可以引起严重的败血病和感染性休克，此外，类风湿性关节炎、慢性阻塞性肺心病、结肠炎、哮喘、心肌病、狼疮和动脉粥样硬化

(推荐)II型细胞因子及其受体研究进展

II型细胞因子及其受体研究进展 目前已经发现的细胞因子有200多种，随着基因测序技术的快速发展，相信会有更多的因子被发现，并且随着细胞工程技术和蛋白重组技术的发展，一定会有更多的细胞因子重组蛋白被纯化制备。细胞因子功能多样，不同因子间可以相互作用，同一因子可以有不同的功能，因此，细胞因子构成了一个复杂的网络功能图。而细胞因子想要发挥作用，必须与相应的受体结合行。细胞因子与其受体结合后，会对细胞产生作用，可以刺激细胞生长增殖分化，调控机体免疫应答，为在细胞及分子水平研究某些自身免疫性疾病、肿瘤、免疫缺陷疾病的发病机理提供数据，为临床治疗和诊断提供指导依据。 细胞因子受体一般分成四个类型：Ⅰ型细胞因子受体（Type ⅠCytokine Receptor）、Ⅱ型细胞因子受体家族（Type ⅡCytokine Receptor）、TNF超家族受体以及趋化因子受体。在本文，将主要介绍Ⅱ型细胞因子及其受体的研究进展及其应用。 Ⅱ型细胞因子受体家族（Type ⅡCytokine Receptor ），也称干扰素受体家族（Interferon receptors family）。主要包含Ⅱ型白介素（IL-10，IL-19，IL-20，IL-22等）受体，Ⅰ型干扰素（IFNA，IFNB）受体和Ⅱ型干扰素（IFNG）受体。此类受体的结构特点治是在膜外区近氨基端含有四个保守半胱氨酸残基细无Trp-Ser-X-Trp-Ser序列，一般为具有高亲和力的异二聚体或多聚体。II型细胞因子受体的细胞外结构域由串联Ig样结构域组成，细胞内结构域通常与属于Janus激酶（JAK）家族的酪氨酸激酶相关。

toll样受体及其研究进展

Toll样受体、信号通路及其免疫的研究 Toll样受体最早是在研究果蝇胚胎发育过程中发现的，它不仅是果蝇胚胎发育过程中的必需蛋白，而且在免疫应答过程中具有重要作用[1]。Toll 样受体(TLRs)是一个模式识别受体家族，它们在进化上高度保守，从线虫到哺乳动物都存在TLRs，它能识别病原微生物进化中保守分子，如脂多糖(LPs)、肽聚糖、酵母多糖以及病原微生物的核酸等等．脂多糖受体TLR4是发现的第一个TLRs，至今在动物中已经发现15种TLRs(在人体已经发现11个成员，即TLRl～TLRl0和TLRl4，小鼠不表达TLR10，但发现了TLR11—13[2]，在鸡中发现了TLR15[3]。哺乳动物的TLRs同果蝇的TLRs一样，同属于I型跨膜蛋白，主要由3个功能区构成：胞外区、跨膜区和胞内区。胞外区具有富含亮氨酸的重复序列，能够特异识别病原微生物进化中保守的抗原分子——病原相关分子模式(pathogen-associated molecular patterns, PAMPs)[4]。为了有效地抵抗入侵的病原体，机体需要对多种PAMPs产生适当的免疫应答，TLRs可以通过识别PAMPs诱发抵抗病原体的免疫反应。而且TLRs也参与识别有害的内源性物质． 1. Toll样受体 1.1 Toll样受体的发现Toll是在昆虫中发现的一个受体蛋白，参与昆虫胚胎发育时背腹肌极性的建立。进一步研究发现，Toll胞内区与哺乳动物中自介素-1受体(IL-1R)的胞内区具有很高的同源性，下游的信号转导通路通过NF—kB样因子发挥作用。IL-1R是免疫相关分子，而且昆虫中抗微生物的多肽基因上游大多有NF—kB样因子结合位点，是否Toll蛋白也参与昆虫的天然免疫反应调控?研究证实Toll参与昆虫的抗真菌免疫．真菌感染时果蝇Toll 通路被激活，诱导大量的抗真菌肽Drosomycin，Toll的突变导致果蝇极易受到真菌的感染[1]。．哺乳动物存在Toll的同源分子，即TLRs。TLRs是一个受体家族。 1.2 TLRs分子特征TLRs为一类Ⅰ型跨膜蛋白，其细胞外区域存在由18～31个氨基酸组成的富含亮氨酸的重复单位（LRR motif)XLXXLXLXXL(X代表任何氨基酸，L为亮氨酸)每个LRR由24～29个氨基酸组成，为8折叠一环一a螺旋的结构。整个LRR结构域形成一个马蹄型的结构，参与识别各种病原体。它们的细胞外区域较长，在550～980氨基酸之间，而且同源性较差，如TLR2与TLR4细胞外区域的同源性只有24%。提示TLRs各个分子之间所结合的配体具有不同的结构、性质；但各个分子种属间的差异较小，如人和小鼠的TLR4胞外区有53％相同，而胞质区则高达83％，提示着它们是一组非常保守的分子，执行着相似的功能。TLRs的胞内区含有Toll/IL-1受体同源(Toll/IL-1 receptor homologous region, TIR), 其中包括3个保守盒(conserved boxes)，参与信号转导。TIR是一个保守结构，其中的23个氨基酸的位置是固定的，所形成的三个结构域分别为这些分子的标志区域和信号介导区域。具有TIR结构域[5]分子现在发现的共有31种，如MyD88、IL-1相关蛋白激酶(IRAK)、肿瘤坏死因子受体相关因子6(TRAF6)等。 1.3 TLRs的配体（PAMP）及其特异性TLRs配体按来源可分为外源性和内源性配体。外源性配体主要来自病原微生物，是微生物进化过程中的保守成分，如细菌的脂多糖、胞壁酸、肽聚糖以及细菌和病毒的核酸等。内源性配体来自宿主细胞，如热休克蛋白、细胞外基质降解成分等等，内源性配体在机体应激或是组织损伤时释放[6，7]。TLR4识别G-菌的LPS；TLR2可识别G+菌、分枝杆菌及真菌的PAMP。TLR9识别细菌特殊序列胞嘧啶磷酸鸟（CpG-DNA）；TLR5 识别细菌鞭毛蛋白。 目前对TLR生物学作用研究的焦点集中在介导对LPS的反应，而LPS的生物活性成分是脂质A。3种天然对大剂量LPS耐受的小鼠C3H/HeJ、C57BL/10ScCr、C57BL/10ScN，

Toll样受体的结构及免疫功能探究

Toll样受体的结构及免疫功能探究 发表时间：2011-09-06T11:23:55.560Z 来源：《中国健康月刊（学术版）》2011年第7期供稿作者：何玉林刘小双叶狄 [导读] TLR是一类从线虫到哺乳动物序列高度保守的模式识别受体。 何玉林刘小双叶狄 基金项目：贵州省遵义医学院博士启动基金 (F-332号) 作者简介：何玉林（1969-），男，甘肃天水人，副教授，博士 【摘要】Toll样受体（Toll-like receptors，TLRs)是天然免疫系统中特异的Ⅰ型跨膜受体及病原体模式识别受体，它通过识别病原体，能立即启动先天性免疫，并能通过信号传导启动获得性免疫，在急性炎症反应、细胞信号转导和细胞凋亡中起重要作用。目前已发现TLR家族共有13个受体，分布于各个器官脏器，针对不同的病原体发挥其识别作用。该文对TLRs的结构和分布、相应配体及免疫功能等方面作简要综述。 【关键词】Toll样受体（TLRs）；配体；天然免疫应答；免疫功能 【中图分类号】R441【文献标识码】A【文章编号】1005-0515(2011)07-0002-02 TLR是一类从线虫到哺乳动物序列高度保守的模式识别受体。最早的Toll基因是在研究果蝇背腹极性时发现的，因与果蝇的Toll分子高度同源而得名。后来的研究发现Toll在果蝇的天然免疫应答中扮演了重要角色。TLR通过识别外源性微生物，启动先天性免疫反应，清除侵入的病原微生物。同时活化的TLR也能激活T细胞，启动获得性免疫反应。 TLR在天然免疫方面的特殊意义及在沟通天然免疫和获得性免疫方面的桥梁作用，使生物学界和医学界对其投入了极大的热情。随后，人类和小鼠中先后克隆出多个Toll的同源蛋白，共同构成Toll受体家族。目前为止，已经鉴定了至少13种TLRs，其中TLR1TLR9是人类与老鼠共有，TLR似乎只在人类中有功能，而TLR11TLR13为小鼠所特有。 1TLRs的生物特点 1.1TLR的结构:TLRs属于Ⅰ型跨膜糖蛋白，是具有类似结构的跨膜型式识别受体（pattern recongnition receptors,PRR)，由胞外区、跨膜区和胞质区组成。胞外区是由1831个串联的富含亮氨酸的重复基序（leucine-rich repeat，LRR)形成的亮氨酸结构域，空间结构如马蹄形且高度保守，其中亮氨酸在三维空间的一侧排列形成疏水界面，该区为序列多变的Ig样结构域，与宿主对感染反应的特异性有关，其空间结构的细微变化就会影响TLR对病原相关分子模式（pathogen associated molecular pattern，PAMP)的识别；跨膜区是富含半胱氨酸结构域，一般认为跨膜结构域决定了TLRs分子的亚细胞定位；胞质区和白介素受体-1受体（interleukin-1 receptor，IL-1R）家族的胞质区有高度的同源性，称为TIR（Toll/IL-1R)结构域，约200个氨基酸组成。 TLRs识别存在于各种病原体细胞表面分子，如酵母细胞壁的甘露糖以及细菌细胞壁的脂多糖、多肽糖及胞壁酸等各种成分，统称病原体相关的分子模式(PAMP). 1.2TLR的分布: 1.2.1细胞分布和亚细胞定位:TLRs是固有免疫细胞膜上的识别系统中重要组成部分，他们分布于各种组织的细胞膜上，分布十分广泛。如TLR1广泛表达于单核细胞、T和B淋巴细胞、树突状细胞（dendritic cell，DC)、多形核白细胞、NK细胞；TLR2/4/5主要分布于除T、B、NK细胞以外的免疫细胞；TLR3主要表达于未成熟的DC等。但TLR因其识别的PAMP性质不同人在细胞中有不同的分布区。 TLR1/2/4/6分布于细胞表面，并能聚集到接触微生物的吞噬体上；TLR3/7/8/9则定位在细胞内，尤其是内质网上，并用于识别核酸。 1.2.2组织分布:不同的TLR在各种组织中有不同程度的表达，其中在淋巴组织尤其是脾和外周血的白细胞中表达最强。TLR1广泛分布且表达明显，如卵巢、脾脏；TLR2在肺、心脏、脑和肌肉组织可测到TLR2mRNA的表达；TLR3主要表达于胎盘和胰腺；TLR4表达于胎盘组织等;TLR5表达与前列腺和外周血单核细胞；TLR6、TLR9广泛表达于多种细胞；TLR10主要表达于淋巴样组织和脾脏细胞。 2TLR的配体 虽然TLR家族具有相似的结构，但TLR通过识别相应的配体来激活免疫反应。不仅外来病原体的产物，而且宿主自身的某些物质也可以是不同的TLR的配体。配体包括脂多糖（LPS)、病毒蛋白F、透明质酸酶、硫酸肝素、纤维蛋白原、酵母多糖、白色念珠菌以及宿主来源的热休克蛋白60（HSP-60)、纤维连接蛋白等。TLR1能识别细菌的三酰脂肽；TLR2识别的配体包括G+细菌、分支杆菌、疏密螺旋体、酵母菌和支原体的某些成分，如脂蛋白、脂肽、脂磷壁酸、肽聚糖和酵母多糖等；TLR3构成同源二聚体或与TLR4形成异源二聚体，识别鞭毛蛋白，还可识别多聚肌苷胞苷（poly riboinosinic polyribocytidylic acid， poly I:C)；TLR4形成同源二聚体，识别LPS及牛型结核杆菌胞壁的骨架、链球菌来源的脂质酸；TLR5特异识别细菌的鞭毛蛋白，有选择的识别渗透过肠上皮的细菌，并引起反应；TLR6主要识别细菌的肽聚糖和脂肽；TLR7、TLR8均能识别单链RNA病毒；TLR9主要识别细菌中非甲基化的胞嘧啶鸟嘌呤二核苷酸（CpG DNA)；TLR11能识别来源于尿路细菌的配体。 除了同型二聚体表现出来的功能外，TLR的一些功能也来自于异型二聚体。 3TLR的免疫功能 美国免疫学家Janeway（2000年）首次提出固有免疫细胞识别模式理论，被科学家观察杂志列为2001年十大生物科学重要进展之一。固有免疫细胞膜上不表达特异性抗原受体，但他们具有模式识别受体（PRR),能直接识别并结合各种病原微生物表达的固有保守基序的分子，即PAMPS,其中TLRs是固有免疫细胞膜上最重要的模式识别受体。 天然免疫细胞借助PRR中TLR,识别各种病原微生物的相关分子模式（PAMPs）。因此，天然免疫细胞可以区分自身和非自身成分，识别PAMPs后的天然免疫细胞，迅速被活化，无需这些细胞再克隆分化增殖，此时巨噬细胞通过胞内氧依赖性杀菌系统和氧非依赖行杀菌系统，杀伤病原体。同时把一些具有免疫原性的小分子抗原肽，借助主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex，MHC)提供各相应T细胞，启动获得性免疫应答，分泌多种细胞因子，参与免疫调节或杀伤肿瘤细胞等生物学功能。因此，把天然免疫和获得性免疫紧密联系起来。 尽管目前所发现的TLR家族成员种类有限，但同一细胞或不同细胞间TLRs各成员间的相互组合及不同协助蛋白共同作用，组织有效的天然免疫应答，对相对广泛的病原微生物进行特异性识别，引起一系列特异的天然免疫和获得性免疫反应，以对抗微生物感染乃至慢性炎

第二节_膜表面受体介导的信号转导

第二节膜表面受体介导的信号转导亲水性化学信号分子： * 有神经递质、蛋白激素、生长因子等 * 它们不能直接进入细胞 只能通过膜表面的特异受体，传递信号 使靶细胞产生效应 膜表面受体主要有三类（图8-7）： ①离子通道型受体（ion-channel-linked receptor） 存在于可兴奋细胞 ②G蛋白耦联型受体（G-protein-linked receptor） ③酶耦联的受体（enzyme-linked receptor） 后2类存在于大多数细胞 在信号转导的早期 表现为一系列蛋白质的逐级磷酸化 使信号逐级传送和放大。

图8-7 膜表面受体主要有3类 一、离子通道型受体 离子通道型受体（图8-8）： * 离子通道的受体 即，配体门通道（ligand-gated channel） * 主要存在于神经、肌肉等，可兴奋细胞其信号分子为神经递质 * 神经递质＋受体，而改变通道蛋白的构象

离子通道，开启or关闭 改变质膜的离子通透性 瞬间（1/1000秒），胞外化学信号→电信号 继而改变突触后细胞的兴奋性 * 位于细胞膜上的受体，一般4次跨膜 位于质网上的受体，一般6次跨膜 * 离子通道型受体分为 阳离子通道，如乙酰胆碱、谷氨酸、五羟色胺的受体阴离子通道，如甘氨酸＆γ－氨基丁酸的受体 * 如：乙酰胆碱受体（图8-9、10）以三种构象存在2分子乙酰胆碱的结合 使通道处于开放构象 但受体处于通道开放构象状态，时限十分短暂 在几十毫微秒，又回到关闭状态 然后，乙酰胆碱与受体解离 受体恢复到初始状态 做好重新接受配体的准备

图8-8 离子通道型受体 synaptic cleft：突触间隙 图8-9 乙酰胆碱受体结构模型

Toll样受体4信号转导研究进展(1)

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Toll样受体4信号转导研究进展 作者：李立斌， 朱红， 方强 作者单位：李立斌,朱红(浙江大学医学院附属第二医院ICU,浙江,杭州,310009)， 方强(浙江大学医学院附属第一医院ICU,浙江,杭州,310003) 刊名： 国外医学（生理、病理科学与临床分册） 英文刊名：FOREIGN MEDICAL SCIENCES(SECTION OF PATHOPHYSIOLOGY AND CLINICAL MEDICINE) 年，卷(期)：2005,25(2) 被引用次数：3次 参考文献(20条) 1.Poltorak A;He X;Smirnova I Defective LPS signaling in C3H/HeJ and C57BL/10ScCr mice:mutations in the Tlr gene[外文期刊] 1998(5396) 2.Muroi M;Ohnishi T;Tanamoto K Regions of the mouse CD14 molecule required for toll-like receptor 2-and 4-mediated activation of NF-kappa B[外文期刊] 2002(44) 3.VISINTIN A;Latz E;Monks BG Lysines 128 and 132 enable lipopolysaccharide binding to MD-2, leading to Toll-like receptor-4aggregation and signal transduction[外文期刊] 2003(48) 4.Akashi S;Saitoh S;Wakabayashi Y Lipopolysaccharide interaction with cell surface Toll-like receptor 4-MD-2: higher affinity than that with MD-2 or CD14[外文期刊] 2003(07) https://www.wendangku.net/doc/0a2006438.html,ea MG;van Deuren M;Kullberg B J Does the shape of lipid A determine the interaction of LPS with Tool-like receptors?[外文期刊] 2002(3) 6.Triantafilou M;Brandenburg K;Kusumoto S Combinational clustering of receptors following stimulation by bacterial products determines LPS responses 2004 7.Wesche H;Henzel WJ;Shillinglaw W MyD88:an adaptor that recruits IRAK to the IL-1 receptor complex [外文期刊] 1997(06) 8.Horng T;Barton GM;Flavell RA The adaptor molecule TIRAP provides signaling specificity for Toll-like receptors[外文期刊] 2002(6913) 9.Horng T;Barton GM;Medzhitov R TIRAP: an adaptor molecule in the Toll signaling pathway[外文期刊] 2001(09) 10.Yamamoto M;Sato S;Hemmi H Essential role for TIRAP in activation of the signaling cascade shared by TLR2 and TLR4[外文期刊] 2002(6913) 11.Burns K;Clatworthy J;Martin L Tollip,a new component of the IL-1RI pathway,links IRAK to the IL-1 receptor 2000(04) 12.Jefferies CA;Doyle S;Brunner C Bruton's tyrosine kinase is a Toll/interleukin-1 receptor domain-binding protein that participates in nuclear factor kappa B activation by Toll-like receptor 4[外文期刊] 2003(28) 13.Yamamoto M;Sato S;Hemmi H Role of adaptor TRIF in the MyD88-independent Toll-like receptor signaling pathway[外文期刊] 2003(5633) 14.Oshiumi H;Sasai M;Shida K TICACM-2:a bridging adaptor recruiting to Toll-like receptor 4 TICAM-1 that induces interferon-beta[外文期刊] 2003(50) 15.Wietek C;Miggin SM;Jefferies CA Interferon regulatory factor-3-mediated activation of the