损伤相关模式分子.ppt

损伤相关模式分子（损伤相关模式分子（DAMPsDAMPs）从基础研究到临床应用从基础研究到临床应用2021/10/101 从从19501950年代开始主导免疫学的是自己异己模型年代开始主导免疫学的是自己异己模型(Self-Nonself(Self-Nonself model,SNS)model,SNS)，免疫系统通过识别，免疫系统通过识别“自己自己”与与“非己非己”而决定而决定 是否启动适应性免疫应答是否启动适应性免疫应答 在在19801980年代末，年代末，MM和和DCDC（APCAPC）借助模式识别受体）借助模式识别受体“泛特异性泛特异性”识别病原相关的分子模式（识别病原相关的分子模式（pathogen associated molecule pathogen associated molecule pattern,PAMP)pattern,PAMP)，从而被激活，并启动针对病原微生物等有害，从而被激活，并启动针对病原微生物等有害 物质的适应性免疫应答。物质的适应性免疫应答。免疫系统在非感染性炎症（移植免疫系统在非感染性炎症（移植/肿瘤肿瘤/自身免疫）中自身免疫）中 作用特点？作用特点？固有免疫的识别机制固有免疫的识别机制 2021/10/102 Polly Matzinger 抗原对机体是否为危险因素，抗原对机体是否为危险因素，以及以及APCAPC的功能状态，乃启动的功能状态，乃启动特异性免疫应答的关键特异性免疫应答的关键2021/10/103危险模式理论危险模式理论 她认为，她认为，T T细胞和免疫应答如此协调并非因为细胞和免疫应答如此协调并非因为SNSSNS模型模型中所谓胚胎期对中所谓胚胎期对“自己自己”的定义，也不是简威古老的的定义，也不是简威古老的“病原病原”定义，而是由于对细胞损伤的定义，而是由于对细胞损伤的“危险危险”定义。抗定义。抗原提呈细胞对危险信号（主要是细胞应激、损伤、坏死原提呈细胞对危险信号（主要是细胞应激、损伤、坏死)发生应答。这些细胞释放的发生应答。这些细胞释放的DAMPsDAMPs让免疫系统知道哪里有让免疫系统知道哪里有问题，需要免疫应答。问题，需要免疫应答。2021/10/104免疫应答启动机制2021/10/105损伤相关模式分子定义：损伤相关模式分子定义：DAMPs是指细胞是指细胞损伤或激活后释放损伤或激活后释放的多种的多种具有免疫调节具有免疫调节活性活性的细胞内分子。又称为报警因子。的细胞内分子。又称为报警因子。器官损伤标志物：器官损伤标志物：ALTTnIVS.DAMPs：ATPST2122021/10/106 只要有只要有1%的肝细胞被破坏，就可使血清酶增高一倍的肝细胞被破坏，就可使血清酶增高一倍 (一一)丙氨酸氨基转移酶偏高会导致肝细胞不断损伤，丙氨酸氨基转移酶偏高会导致肝细胞不断损伤，使病情恶化。使病情恶化。(二二)丙氨酸氨基转移酶偏高导致肝脏代谢能力下降。丙氨酸氨基转移酶偏高导致肝脏代谢能力下降。(三三)丙氨酸氨基转移酶偏高导致肝脏解毒功能下降。丙氨酸氨基转移酶偏高导致肝脏解毒功能下降。uALT：uATP：研究发现，肝细胞受损、应激、缺氧等情况下会释放研究发现，肝细胞受损、应激、缺氧等情况下会释放大量大量ATPATP，引起炎症复合体活化，从而触发细胞因子的，引起炎症复合体活化，从而触发细胞因子的合成和释放，启动并进一步放大炎症反应、激活免疫合成和释放，启动并进一步放大炎症反应、激活免疫系统，导致组织进一步损伤。调节获得性免疫的极化系统，导致组织进一步损伤。调节获得性免疫的极化方向方向，对组织愈合、修复与异常重构进行调控。，对组织愈合、修复与异常重构进行调控。2021/10/107TnI：涉及心肌坏死ST2：涉及心肌重构和间质纤维化DAMPsDAMPs在非感染性炎症疾病的诊断、治疗具有重要应用前景！在非感染性炎症疾病的诊断、治疗具有重要应用前景！2021/10/108损伤相关模式分子分类：损伤相关模式分子分类：u（三）细胞外基质降解产物：透明（三）细胞外基质降解产物：透明质酸和硫酸肝素等质酸和硫酸肝素等u（四）一组以（四）一组以LeaderlessLeaderless方式分泌方式分泌的细胞因子：的细胞因子：IL-1IL-1、IL-33IL-33及其受体及其受体物质物质ST2ST2等等u（一）细胞内蛋白分子：（一）细胞内蛋白分子：HMGB-1HMGB-1、HSPHSP、S100S100u（二）非蛋白类嘌呤分子及其降解产物：（二）非蛋白类嘌呤分子及其降解产物：ATPATP、ADPADP、腺苷、尿酸、腺苷、尿酸2021/10/109DAMPsDAMPs调节炎症反应机制：调节炎症反应机制：（一）直接促进炎性介质释放，调节炎症反应和组织损伤。（一）直接促进炎性介质释放，调节炎症反应和组织损伤。（二）调节固有和获得性免疫发展方向，影响炎症反应发展转归（二）调节固有和获得性免疫发展方向，影响炎症反应发展转归（三）诱导免疫细胞向炎症部位迁移。（三）诱导免疫细胞向炎症部位迁移。（四）增加炎性细胞粘附浸润能力。（四）增加炎性细胞粘附浸润能力。2021/10/10102021/10/1011一一.高迁移率族蛋白高迁移率族蛋白B1(HMGB-1)B1(HMGB-1)高高迁迁移移率率族族蛋蛋白白1 1（high high mobility mobility group group box box 1 1，HMGB-1HMGB-1）是是一一种种分分子子量量为为30kDa30kDa的的核核蛋蛋白白，是是普普遍遍存存在在于于真真核核细细胞胞核核内内的的染染色色体体结结合合蛋蛋白白，具具有有类类似似细细胞胞因子的作用，在无菌性损伤和外源性感染时释放因子的作用，在无菌性损伤和外源性感染时释放2021/10/1012HMGB1在感染和缺血时的释放在感染和缺血时的释放 H HM M G GB B1 1是是一一种种在在感感染染的的晚晚期期和和无无菌菌性性损损伤伤的的早早期期出出现现的的介介质质。感感染染激激活活固固有有免免疫疫细细胞胞产产生生H HM MG GB B1 1，其其发发生生有有一一个个严严重重滞滞后后，成成为为早早期期 T TN NF F响响应应的的下下游游反反应应。当当组组织织缺缺血血和和其其他他原原因因导导致致无无菌菌性性细细胞胞损损伤伤时时，H HM MG GB B1 1作作为为早早期期调调节节介介质质释释放放反反过过来来激激活活后后续续的的 T TN NF F和和细细胞胞因因子子的的释释放放2021/10/1013 S100S100蛋蛋白白一一组组小小分分子子量量（10-20kDa10-20kDa）的的酸酸性性蛋蛋白白质质，于于19651965年年从从牛牛脑脑中中分分离离的的一一个个亚亚细细胞胞片片段段，高高浓浓度度存存在在于于神神经经胶胶质质细细胞胞和和中中枢枢及及周周围围神神经经系系统统的的雪雪旺旺细细胞胞以以及及垂垂体体前前叶叶细细胞胞中中，被被认认为为是是神神经经胶胶质质的的标标记记蛋蛋白白。是是脑脑内内主主要要和和最最具具活活性性的的成成分分。被被认认为为是是中中枢枢神经特异性蛋白。神经特异性蛋白。二二.神经胶质细胞特异性蛋白（神经胶质细胞特异性蛋白（S100S100蛋白）蛋白）应用：近年来将测定生物体液中应用：近年来将测定生物体液中S100S100蛋白蛋白浓度作为脑损伤的一种标志物。在肿瘤浓度作为脑损伤的一种标志物。在肿瘤（黑色素瘤）中表达升高。（黑色素瘤）中表达升高。2021/10/1014蛋白蛋白胞外生物学功能胞外生物学功能具有诊断价值的疾病研究具有诊断价值的疾病研究S100A8/S100A9S100A8/S100A9激活巨噬细胞激活巨噬细胞抗微生物活性抗微生物活性诱导诱导CD11bCD11b的表达的表达提高转膜率提高转膜率白细胞迁移白细胞迁移诱导凋亡诱导凋亡感染感染类风湿性关节炎类风湿性关节炎银屑病关节炎银屑病关节炎反应性关节炎反应性关节炎青少年原发性关节炎青少年原发性关节炎囊性纤维化病囊性纤维化病克罗恩病克罗恩病溃疡性结肠炎溃疡性结肠炎粪便检测肠道炎症粪便检测肠道炎症肾炎肾炎结缔组织疾病结缔组织疾病青少年型皮肌炎青少年型皮肌炎S100A12S100A12上调内皮细胞黏附分子上调内皮细胞黏附分子激活炎性细胞激活炎性细胞抗微生物活性抗微生物活性感染感染类风湿性关节炎和银屑病关节炎类风湿性关节炎和银屑病关节炎青少年原发性关节炎青少年原发性关节炎囊性纤维化病囊性纤维化病炎性肠病炎性肠病川崎病川崎病S100蛋白在其他疾病中的应用蛋白在其他疾病中的应用2021/10/1015三三.HSPHSP l 病病理理状状态态，参参与与炎炎症症及及其其调调节节过过程程，HSPsHSPs可可直直接接刺刺激激人人单单核核细细胞胞、树树突突状状细细胞胞合合成成和和释释放放TNF-TNF-、IL-IL-11、IL-6IL-6和和IL-12IL-12等等各各种种促促炎炎因因子子，诱诱导导炎炎性性反反应应的的发发生生 ，释释放放的的炎炎性性因因子子可可作作为为第第三三信信号号调调节节T T细细胞胞或或B B细细胞胞活活化化，从从而而激激活活/抑抑制制获获得得性性免免疫疫；HSPsHSPs也可直接作为也可直接作为T T细胞表面细胞表面TLRsTLRs，参与免疫调节。，参与免疫调节。l 非非应应激激状状态态，HSPsHSPs调调节节细细胞胞生生长长、发发育育、分分化化和和基基因因转转录录等等过过程程，作作为为分分子子伴伴侣侣参参与与细细胞胞内内蛋蛋白白质质折折叠、转运和组装。叠、转运和组装。2021/10/1016HSP90a与肿瘤与肿瘤HSP90a的分泌促进了肿瘤的分泌促进了肿瘤的侵袭。的侵袭。阻断阻断HSP90a分泌能够有效分泌能够有效抑制肿瘤恶化。抑制肿瘤恶化。血浆血浆HSP90a浓度与肿瘤恶浓度与肿瘤恶化程度呈正相关。化程度呈正相关。2021/10/1017HSP90a与肿瘤与肿瘤2021/10/1018Hsp90Hsp90定量检测试剂盒定量检测试剂盒 2010 2010获医疗器械生产许可证；获医疗器械生产许可证；2011 2011年，检测试剂进入以中国医学科学院肿瘤医院为年，检测试剂进入以中国医学科学院肿瘤医院为组长单位的国内组长单位的国内8 8家三甲医院，进行肺癌治疗检测的临床家三甲医院，进行肺癌治疗检测的临床验证。验证。23472347例样本中包括癌症患者、肺部普通疾病患者、例样本中包括癌症患者、肺部普通疾病患者、健康人群等）。健康人群等）。HSP90HSP90抑制剂，特别抑制剂，特别是是GeldanamycineGeldanamycine格格尔德霉尔德霉素及其衍生物，表现出非常强的抗肿瘤作用素及其衍生物，表现出非常强的抗肿瘤作用。已进入一期临床试验，而且具有可耐受的毒性已进入一期临床试验，而且具有可耐受的毒性HSP90a成果的应用成果的应用2021/10/1019尿酸盐结晶（尿酸盐结晶（MSUMSU）在关节及周围组织沉淀聚集时便形成了痛风）在关节及周围组织沉淀聚集时便形成了痛风 正正常常生生理理体体液液中中尿尿酸酸溶溶解解度度为为70ug/ml70ug/ml，哺哺乳乳动动物物体体液液中中尿尿酸酸溶溶解解度度为为60ug/ml,60ug/ml,细细胞胞浆浆中中尿尿酸酸的的浓度则高达浓度则高达4mg/ml4mg/ml。四四.尿酸尿酸（Uric acid）细细胞胞受受损损后后可可释释放放出出大大量量尿尿酸酸，使使受受损损组组织织周周围围环环境境中中尿尿酸酸处处于于超超饱饱和和，尿尿酸酸结结晶晶可可作作为为内内源源性性DAMPs参参与与免免疫疫调调节节，可可以以刺刺激激DC成成熟熟，提提高高CD8细细胞胞免免疫疫应应答答能能力力，还还可可刺刺激激DC产产生生IL-5，使使T细细胞胞向向Th2分化，促使体液免疫。分化，促使体液免疫。2021/10/1020 激活激活NodNod样蛋白，活化巨噬细胞中的炎性小体，诱导样蛋白，活化巨噬细胞中的炎性小体，诱导caspase-1caspase-1对对IL-1IL-1前体进行切割，促进前体进行切割，促进I IL L-1-1成熟和成熟和分泌。分泌。IL-1IL-1又可以自分泌方式作用于巨噬细胞表面又可以自分泌方式作用于巨噬细胞表面IL-1RIL-1R受体，经由受体，经由NF-KBNF-KB信号通路上调信号通路上调Il-1mRNAIl-1mRNA表达，表达，形成正反馈。持续活化巨噬细胞，促进基质金属蛋白酶、形成正反馈。持续活化巨噬细胞，促进基质金属蛋白酶、氧自由基、趋化因子、细胞因子的产生，使关节处于高氧自由基、趋化因子、细胞因子的产生，使关节处于高炎症状态炎症状态。MSU刺激关节腔产生大量炎性因子机制刺激关节腔产生大量炎性因子机制2021/10/1021 五五.IL-33/ST2IL-33/ST2 IL-33是是IL-1家族的新成员，可刺激不同细家族的新成员，可刺激不同细胞因子的产生，诱导胞因子的产生，诱导Th2免疫应答，参与抗感染免疫应答，参与抗感染免疫及炎症反应。近年来，发现免疫及炎症反应。近年来，发现IL-33是报警因是报警因子家族中的一个新成员，当创伤引起内皮细胞和子家族中的一个新成员，当创伤引起内皮细胞和上皮细胞损伤时，坏死细胞释放的上皮细胞损伤时，坏死细胞释放的IL-33可作为可作为报警因子，向机体免疫系统发出警报。报警因子，向机体免疫系统发出警报。ST2蛋白是蛋白是IL-33的受体物质，主要由心脏的受体物质，主要由心脏组织表达，组织表达，ST2蛋白和受到损伤后的纤维化反蛋白和受到损伤后的纤维化反应有直接关联性。应有直接关联性。2021/10/1022IL-33与相关疾病研究与相关疾病研究2021/10/1023IL-33缓解了心肌细胞的肿大和纤维化IL-33 reduces hypertrophy and fibrosis following aortic banding except inthose with interrupted ST2 signalingSanada et al.J.Clin.Invest.20072021/10/1024ST2LCaspase-1MyD88ERKNFkBIL-33Pro-IL-33FibroblastMyocyteIRAKCARDIOPROTECTIONsST2 ST2L/sST2:诱骗受体关系2021/10/1025ST2（生长刺激表达因子）（生长刺激表达因子）2021/10/1026ST2（生长刺激表达因子）（生长刺激表达因子）2021/10/1027六六.细胞外基质成分（透明质酸）细胞外基质成分（透明质酸）微生物感染、缺血、缺氧或炎症所致组织损失过程中，微生物感染、缺血、缺氧或炎症所致组织损失过程中，坏死组织释放大量蛋白酶，导致细胞外基质迅速降解，积坏死组织释放大量蛋白酶，导致细胞外基质迅速降解，积聚于组织间隙。这些降解的细胞外基质可作为聚于组织间隙。这些降解的细胞外基质可作为DAMPDAMP分子被分子被抗原呈递细胞识别，刺激炎症反应，参与组织损伤和修复。抗原呈递细胞识别，刺激炎症反应，参与组织损伤和修复。透明质酸可通过透明质酸可通过TLRsTLRs、CD44CD44或整合素分子，刺激或整合素分子，刺激DCsDCs成熟，促进炎性因子和趋化因子表达和释放。高分子量透成熟，促进炎性因子和趋化因子表达和释放。高分子量透明质酸降解后产生的小分子透明质烷，可通过明质酸降解后产生的小分子透明质烷，可通过TLR2TLR2和和/或或TLR4TLR4信号通路参与肺部炎症、急性肺损失和组织修复过程。信号通路参与肺部炎症、急性肺损失和组织修复过程。2021/10/1028透明质酸酶透明质酸酶与肝纤维化与肝纤维化v 在急肝、慢迁肝时轻度升高；慢活肝时显著升高；肝硬化在急肝、慢迁肝时轻度升高；慢活肝时显著升高；肝硬化 病人血清病人血清HA水平极高。水平极高。v血清血清HA水平是反映肝损害严重程度、判断有无活动性肝纤水平是反映肝损害严重程度、判断有无活动性肝纤 维化的定量指标维化的定量指标v对慢迁肝与慢活肝的鉴别诊断，慢迁肝对慢迁肝与慢活肝的鉴别诊断，慢迁肝HA浓度与正常人无浓度与正常人无 差别，而慢活肝的升高明显。差别，而慢活肝的升高明显。为基质成分，可较准确灵敏地反映肝内已生为基质成分，可较准确灵敏地反映肝内已生成的纤维量及肝细胞受损状况，有认为本指标成的纤维量及肝细胞受损状况，有认为本指标较之肝活检更能完整反映出肝全貌，是肝纤维较之肝活检更能完整反映出肝全貌，是肝纤维化和肝硬变的敏感指标。化和肝硬变的敏感指标。2021/10/1029HA contributes to lung injury responses in patients with ALI/ARDS.ALI/ARDS.An approximately six-fold increase in BALF HA levelshas been noted in ARDS patients as compared to control subjects.Serum levels of HA were 30-fold higher in ARDS patients than in controls.HA与急性肺损伤与急性肺损伤2021/10/1030 非感染性炎症反应的持续存在是导致自身免非感染性炎症反应的持续存在是导致自身免疫病如关节炎、肿瘤、动脉粥样硬化和组织纤维疫病如关节炎、肿瘤、动脉粥样硬化和组织纤维化等疾病和综合症难治、迁延、反复发作的主要化等疾病和综合症难治、迁延、反复发作的主要原因。尽管参与非感染性炎症反应的因素错综复原因。尽管参与非感染性炎症反应的因素错综复杂，但杂，但DAMPsDAMPs概念的提出和概念的提出和DAMPsDAMPs分子的发现及作分子的发现及作用机制的阐明，将显著促进人们对各种非感染性用机制的阐明，将显著促进人们对各种非感染性炎症疾病发病机制的认识和理解，为这些疾病的炎症疾病发病机制的认识和理解，为这些疾病的临床诊断和防治提供新的途径和方法。临床诊断和防治提供新的途径和方法。总总 结结2021/10/1031