模式识别受体

模式识别受体（Pattern Recognition Receptors, PRRs）是先天免疫系统中的一类重要受体，负责识别病原体相关分子模式（Pathogen-Associated Molecular Patterns, PAMPs）和损伤相关分子模式（Damage-Associated Molecular Patterns, DAMPs），从而触发免疫反应和炎症反应¹。PRRs广泛分布于细胞膜、胞浆和胞外环境，在抵御感染、清除坏死细胞和维持机体稳态方面起关键作用。

1. PRRs的分类

根据亚细胞定位和功能，PRRs主要分为以下四类：

（1）Toll样受体（Toll-Like Receptors, TLRs）

• 分布：细胞膜（如TLR1、TLR2、TLR4）和内体膜（如TLR3、TLR7、TLR9）。
• 识别分子：细菌脂多糖（LPS）、双链RNA（dsRNA）、非甲基化CpG DNA等。
• 信号通路：TLR激活后通过MyD88或TRIF通路，诱导NF-κB、IRF等转录因子，促进细胞因子表达²。

（2）NOD样受体（NOD-Like Receptors, NLRs）

• 分布：胞质内。
• 识别分子：细胞内PAMPs（如细菌肽聚糖）和DAMPs（如尿酸结晶）。
• 功能：部分NLR（如NLRP3）可形成炎症小体（inflammasome），促进IL-1β等细胞因子的成熟和释放³。

（3）RIG-I样受体（RIG-I-Like Receptors, RLRs）

• 分布：胞质内。
• 识别分子：病毒RNA，如双链RNA（dsRNA）和无帽单链RNA（5’-triphosphate ssRNA）。
• 功能：激活MAVS（mitochondrial antiviral signaling protein）通路，诱导I型干扰素（IFN-α/β）⁴。

（4）C型凝集素受体（C-Type Lectin Receptors, CLRs）

• 分布：细胞膜上，主要在树突状细胞和巨噬细胞中。
• 识别分子：病原体糖类结构，如甘露糖和葡聚糖。
• 功能：介导抗真菌免疫，如Dectin-1识别β-葡聚糖并激活NF-κB⁵。

2. PRRs介导的免疫反应

PRRs在病原体感染和无菌性炎症中的作用主要体现在以下方面：
（1）诱导先天免疫：PRRs识别PAMPs/DAMPs后，激活NF-κB、AP-1和IRF通路，促进炎症因子（如TNF-α、IL-6）和I型干扰素的释放。
（2）促进适应性免疫：PRRs信号增强抗原递呈细胞（APCs）的活化，促进T细胞分化，如TLR信号增强树突状细胞的共刺激分子表达。
（3）调控炎症小体：NLRP3等NLRs可组装炎症小体，促进IL-1β和IL-18成熟，引发炎症。

3. PRRs相关疾病

（1）自身免疫疾病：TLR7/9过度激活与系统性红斑狼疮（SLE）相关，导致自身核酸持续激活免疫反应⁶。
（2）感染性疾病：RIG-I突变可能导致抗病毒免疫缺陷，如慢性丙型肝炎⁷。
（3）无菌性炎症：NLRP3炎症小体异常激活与痛风（尿酸结晶）和阿尔茨海默病（β淀粉样蛋白沉积）相关⁸。

4. PRRs的临床应用

（1）疫苗佐剂：TLR激动剂（如CpG寡核苷酸）可增强疫苗免疫原性。
（2）自身免疫病治疗：TLR拮抗剂（如水蛭素衍生物）用于抑制SLE等炎症性疾病。
（3）抗感染免疫：RIG-I激动剂用于增强抗病毒免疫，正在开发用于丙型肝炎和COVID-19。

5. 未来研究方向

• PRRs信号通路的精准调控，如针对不同TLR/NLR通路的特异性抑制剂开发。
• 炎症小体的干预策略，如NLRP3抑制剂在痛风和神经退行性疾病中的应用。
• PRRs在肿瘤免疫中的作用，探索如何利用PRRs激活抗肿瘤免疫。

参考文献

¹ Medzhitov R, Janeway CA Jr. Innate immunity: the virtues of a nonclonal system of recognition. Cell. 1997;91(3):295-298.
² Akira S, Takeda K. Toll-like receptor signalling. Nat Rev Immunol. 2004;4(7):499-511.
³ Schroder K, Tschopp J. The inflammasomes. Cell. 2010;140(6):821-832.
⁴ Kato H, Takeuchi O, Sato S, et al. Differential roles of MDA5 and RIG-I helicases in the recognition of RNA viruses. Nature. 2006;441(7089):101-105.
⁵ Brown GD, Willment JA, Whitehead L. C-type lectins in immunity and homeostasis. Nat Rev Immunol. 2018;18(6):374-389.
⁶ Celhar T, Magalhães R, Fairhurst AM. TLR7 and TLR9 in SLE: when sensing self goes wrong. Immunol Res. 2012;53(1-3):58-77.
⁷ Sumpter R Jr, Loo YM, Foy E, et al. Regulating intracellular antiviral defense and permissiveness to hepatitis C virus RNA replication through a cellular RNA helicase, RIG-I. J Virol. 2005;79(5):2689-2699.
⁸ Heneka MT, Kummer MP, Stutz A, et al. NLRP3 is activated in Alzheimer's disease and contributes to pathology in APP/PS1 mice. Nature. 2013;493(7434):674-678.