刁一芮 丁奇 史淵源
(北京中醫(yī)藥大學(xué),北京 100029)
急性肺損傷(acute lung injury,ALI)/急性呼吸窘 迫 綜 合 征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)是繼發(fā)于肺內(nèi)或全身的炎癥反應(yīng)過程,由肺泡損傷導(dǎo)致并形成炎癥性非心源性的肺水腫。該綜合征表現(xiàn)為急性低氧血癥,胸部顯像顯示雙側(cè)肺浸潤,并不完全由心力衰竭引起[1]。其有多種病因如敗血癥,細(xì)菌性肺炎,胃內(nèi)容物的吸入以及流行病毒等,例如H1N1和SARS,常導(dǎo)致爆發(fā)性呼吸衰竭和死亡[2]。如SARS-CoV和流感病毒感染所見,病原體誘發(fā)的肺損傷可發(fā)展為ALI/ARDS,ARDS是感染SARS-CoV或MERS-CoV患者死亡的主要原因[3-4]。2019年11月,中國湖北武漢出現(xiàn)新型冠狀病毒SARS-CoV-2,其感染常導(dǎo)致致死性炎癥反應(yīng)和ALI,其炎癥機(jī)制可能與病毒快速復(fù)制、細(xì)胞損傷、ACE2和抗病毒中和抗體(anti-S protein-neutralizing antibodies,anti-S-IgG)有關(guān)[5-6]。在過去20年中,ARDS的病死率一直保持在40%左右。目前以支持治療為主,重點(diǎn)是治療基礎(chǔ)疾病和床邊護(hù)理,包括機(jī)械通氣以及許多臨床試驗(yàn)中使用的藥物,如外源性表面活性物質(zhì)、皮質(zhì)類固醇以及β2受體激活物和他汀類藥物[7]。ARDS機(jī)制研究主要集中潛在生物標(biāo)志物,如促炎細(xì)胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-8和IL-18中[8]。柏林定義(Berlin definition)是目前醫(yī)學(xué)界共識的診斷標(biāo)準(zhǔn),在低氧血癥的基礎(chǔ)上,ARDS輕度(動脈血氧分壓與吸入氧氣之比200 mmHg 模式識別受體(pattern recognition receptors,PRRs)是天然免疫系統(tǒng)中第一道防線的重要組成,在ALI/ARDS先天和適應(yīng)性免疫反應(yīng)中起著關(guān)鍵作用[8]。PRRs激活先天免疫并調(diào)節(jié)后天免疫對感染和非感染免疫組織損傷,可促進(jìn)全身炎癥反應(yīng)綜合征(systemic inflammatory response syndrome,SIRS)。PRRs包括Toll樣受體,NOD樣 受 體和RIGI樣受體[11]。PRRs可識別兩類配體,病原體相關(guān)分子模式(pathogen-associated molecular patterns,PAMPs)和損傷相關(guān)分子模式(damage-associated molecular patterns,DAMPs),是從壞死或垂死細(xì)胞釋放的內(nèi)源性分子[8,12]。TNF-α、IL-1β和IL-18等促炎因子的釋放依賴于PRRs啟動炎癥信號級聯(lián)反應(yīng),刺激自噬或細(xì)胞凋亡并誘導(dǎo)產(chǎn)生抗菌分子[8,12]。PRRs與PAMPs或DAMPs之間的相互作用導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄因子的激活,上調(diào)炎癥反應(yīng)相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄,這些基因編碼促炎細(xì)胞因子、趨化因子以及參與PRRs信號調(diào)節(jié)的蛋白等[11,13]。PAMPs包含細(xì)菌細(xì)胞壁成分,如脂多糖(LPS)、細(xì)菌DNA序列、病毒RNA等。DAMPs包括熱激蛋白(heat shock proteins,HSP)、纖維蛋白原、透明質(zhì)酸以及高遷移率蛋白1(high mobility group box-1,HMGB-1)等[11]。 肺泡上皮由肺泡Ⅰ型細(xì)胞和Ⅱ型細(xì)胞構(gòu)成,大約95%的肺內(nèi)表面由Ⅰ型肺泡細(xì)胞構(gòu)建,兩種細(xì)胞類型通過其基底膜融合到內(nèi)皮細(xì)胞中,共同形成氣體交換屏障。Ⅱ型肺泡細(xì)胞履行許多已知的功能,包括肺表面活性物質(zhì)系統(tǒng)、肺泡液含量以及對損傷的Ⅰ型細(xì)胞替代具有重要作用[14]。Ⅱ型肺泡細(xì)胞和TLRs結(jié)合誘導(dǎo)趨化因子將免疫細(xì)胞募集到空域。嗜中性粒細(xì)胞跨上皮細(xì)胞遷移會釋放毒性介質(zhì),如蛋白酶,ROS和NETs,它們在宿主防御中有重要作用,但會引起內(nèi)皮和上皮損傷[10]。內(nèi)皮損傷標(biāo)志物主要為內(nèi)皮素-1和VWF抗原[7]。PRRs一類包括細(xì)胞外環(huán)境中識別PAMPs和DAMPs且位于血漿和內(nèi)體膜上的Toll樣受體(toll-like receptors,TLRs)和C型凝集素受體(C-type lectin receptors,CLRs)[15]。另一類包括識別細(xì)胞內(nèi)環(huán)境中的DAMPs的RIG-Ⅰ樣受體(RIG-Ⅰ-like receptor,RLRs),HIN200和NOD樣受體(NOD-like receptors,NLRs),廣泛存在于細(xì)胞質(zhì)中[15]。對病原體識別有意義的一點(diǎn)是TLRs和NLRs均具有LRR域而不具有CARD解旋酶[14]。 2.1 跨膜PRRs據(jù)報(bào)道人類已經(jīng)鑒定出10種功能性TLRs,負(fù)責(zé)感應(yīng)細(xì)胞外、細(xì)胞內(nèi)的內(nèi)泌體和溶酶體中的入侵病原體,即在脊椎動物中高度保守的跨膜PRRs,包括定位于質(zhì)膜的TLR2/1、TLR2/6、TLR4、TLR10以及定位于核內(nèi)體的TLR3、TLR7、TLR8、TLR9[8,13]。具有不同N端糖基化程度的N末端富含亮氨酸的重復(fù)(leucine-rich repeat,LRR)結(jié)構(gòu)域形成了負(fù)責(zé)病原體感應(yīng)的特征性TLRs螺線管結(jié)構(gòu)。單個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域?qū)RR結(jié)構(gòu)域連接到胞質(zhì)Toll/IL-1受體(toll-like receptor/interleukin-1 receptor,TIR)C端尾端,該尾部募集TIR銜接子蛋白以啟動下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)[16]。 2.2 胞質(zhì)PRRs NOD樣受體(NOD-like receptors,NLRs)是可溶性胞質(zhì)蛋白,由C端LRR結(jié)構(gòu)域,中央核寡聚域(nuclear oligomerization domain,NOD)和可變N端效應(yīng)域組成。通過其效應(yīng)結(jié)構(gòu)域進(jìn)一步分為胱天蛋白酶募集結(jié)構(gòu)域(caspase recruitment domain,CARD or NLRCs),熱蛋白結(jié)構(gòu)域(pyrin domain,PYD or NLRPs)或凋亡蛋白結(jié)構(gòu)域的桿狀抑制物(baculoinhibitor of apoptosis protein domain,NAIPs or NLRBs)[16]。與TLRs可以識別表面上的病原體相關(guān)分子模式(PAMPs)不同,NLRs在細(xì)胞內(nèi)部被激活并形成炎癥體的一部分,由具有不同NLRs(例如NLRP1b,NLRP3和NLRC4)的多蛋白復(fù)合物形成,這些炎癥體還可以作為caspase-1激活平臺來控制IL-1β和IL-18等白介素的成熟和分泌[17-18]。肺上皮細(xì)胞表達(dá)的NLRs包括NOD1和NOD2,其可以結(jié)合細(xì)菌肽聚糖,激活MAPK信號通路、NF-κB信號通路和自噬通路[16]。 RLRs是 胞 質(zhì)PRRs,RLRs是DExD/H結(jié) 構(gòu) 域RNA解旋酶家族的成員,可檢測導(dǎo)致IFN(例如IFN-α和IFN-β)產(chǎn)生的RNA病毒,RLR家族包括RIG-Ⅰ,MDA5,LGP2受體[19-20]。RIG-Ⅰ和MDA5含有RNA解旋酶結(jié)構(gòu)域和兩個(gè)能觸發(fā)下游信號通路的CARD樣結(jié)構(gòu)域,而LGP2缺乏CARD樣結(jié)構(gòu)域[19]。據(jù)研究LGP2可以調(diào)節(jié)RIG-Ⅰ和MDA5信號傳導(dǎo)。在病毒感染期間,RIG-Ⅰ被dsRNA或5'-ppp RNA激活,而MDA5被dsRNA激活[20]。 3.1 TLRs在肺上皮細(xì)胞和經(jīng)典免疫細(xì)胞之間,TLRs的表達(dá)和定位可能不同,研究發(fā)現(xiàn)在炎癥條件下,TLR4重新定位于細(xì)胞膜,且對LPS敏感性增加,已被RSV感染的肺上皮細(xì)胞實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)[14]。刺激TLR4可以觸發(fā)兩個(gè)下游信號傳導(dǎo)途徑的激活:依賴MyD88或依賴TRIF的途徑。研究表明,通過TLR4-TRIF-TRAF6進(jìn)行的先天性免疫信號傳導(dǎo)是決定體內(nèi)急性肺衰竭易感性的關(guān)鍵遺傳途徑[21]。一般情況下,PRRs活化炎癥的主要方面是NF-κB依賴性基因轉(zhuǎn)錄,另一方面是IFN調(diào)節(jié)因子依賴性基因轉(zhuǎn)錄導(dǎo)致了IFN的產(chǎn)生以及隨后IFN刺激基因的表達(dá)[14]。研究表明,LPS作為配體可以激活細(xì)胞膜上的TLR4,并啟動下游炎癥反應(yīng)信號通路的表達(dá),并最終通過上調(diào)炎癥或壞死因子IL-1β、IL-6和TNF-α,產(chǎn)生炎癥反應(yīng)[22]。TLR信號通路中的TLR2在LPS誘導(dǎo)的ALI組織中顯著過表達(dá),實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)甘草酸通過抑制TLR2可以減少LPS引起的ALI[23]。 3.2 NLRs NLRP3屬于NOD樣受體家族,是研究最多的NLRs,可以被PAMPs與DAMPs信號激活,形成多聚體蛋白復(fù)合物,稱為NLRP3炎癥體[15]。研究發(fā)現(xiàn)幾種分子和細(xì)胞事件可以作為NLRP3炎癥體激活的觸發(fā)因素,包括K+外排、Ca2+信號傳導(dǎo)、ROS、線粒體功能障礙和溶酶體破裂[24]。NLRP3炎癥體作為一種細(xì)胞炎癥反應(yīng)途徑,其高表達(dá)通常會觸發(fā)慢性炎癥反應(yīng)過程并最終釋放IL-1β和IL-18[22]。炎癥體激活的標(biāo)志是caspase-1介導(dǎo)的促炎細(xì)胞因子IL-1β和IL-18的分泌[25]。NLRP3的缺失可以防止高氧血癥引起的ALI,因此,NLRP3炎癥體可能是ALI藥物治療的有效靶點(diǎn)[26]。 3.3 RLRs RLRs家族受體RIG-Ⅰ和MDA5在病毒感染后,可以靶向病毒復(fù)制復(fù)合物(viral replication complexes,vRC),進(jìn)而感知應(yīng)激顆粒中的RNA病毒并形成抗病毒應(yīng)激顆粒(antiviral stress Granules,avSG)[27]。MDA5或RIG-Ⅰ的激活會導(dǎo)致CARD與病毒信號(mitochondrial activator of virus signaling,MAVS)蛋白線粒體激活物的CARD相互作用,MAVS是RLRs的必需信號轉(zhuǎn)導(dǎo)接頭蛋白[28]。RIG-Ⅰ和MDA5通過共同的銜接子MAVS信號響應(yīng)病毒感染而產(chǎn)生IFN,RLR級聯(lián)分泌的IFN-β與IFN受體結(jié)合,以指導(dǎo)JAK-STAT信號傳導(dǎo)和IFN刺激基因(interferon stimulated genes,ISG)ISGF3的依賴性表達(dá),RLRs也導(dǎo)致IL-10家族細(xì)胞因子Ⅲ型干擾素(IFN-λ)的表達(dá)[29]。RLRs信號可與炎癥體信號相互串?dāng)_,研究發(fā)現(xiàn)RNA病毒感染可通過MAVS誘導(dǎo)炎癥體活化,MAVS與NLRP3相互作用并與線粒體相關(guān)膜(mitochondrial associated membrane,MAM)直接締合,并促進(jìn)NLRP3寡聚化,導(dǎo)致caspase-1激活并釋放成熟的IL-1β驅(qū)動炎癥反應(yīng)[28]。 4.1 TLRs介導(dǎo)NF-κB信號通路有研究發(fā)現(xiàn),禽流感病毒感染引起的ALI產(chǎn)生內(nèi)源性氧化磷脂,可刺激TLR4,并發(fā)現(xiàn)缺乏TLR4的小鼠對禽流感致死率有耐藥性,TLR4遺傳失活可以顯著減弱ALI,而TLR3、TLR9對肺病理沒有影響,ALI的嚴(yán)重程度受造血細(xì)胞上TLR4表達(dá)的控制,并將TLR4鑒定為ALI的易感基因[13-21]。根據(jù)不同的適配器分子骨髓分化因子88(myeloid differentiation factor 88,MyD88)和TRIF的使用情況,TLR信號通路大致可分為兩種不同的通路[13]。MyD88是TLR/IL-1受體(toll-like receptor/interleukin-1 receptor,TIR)通路的關(guān)鍵適配器,TIR能夠促進(jìn)ALI進(jìn)展[30]。除TLR3外,所有TLR都共享MyD88依賴性途徑來激活NF-κB。由TIRAP、MyD88、IRAK4、IRAK1和TRAF6組成的蛋白質(zhì)復(fù)合物介導(dǎo)NF-κB刺激[14]。已被證實(shí)TLR4/TRAM/TRIF信號級聯(lián)在流感病毒感染和酸性損傷模型可引起ALI/ARDS加重。TRIF信號通過IKK-?和IRF3激活或通過TRAF6介導(dǎo)的NF-κB激活[21]。MyD88依賴TIR激活可引起下游分子核轉(zhuǎn)錄因子NF-κB激活,NF-κB激活導(dǎo)致編碼炎癥性細(xì)胞因子,急性期蛋白,免疫受體和趨化因子的基因表達(dá)增強(qiáng),這些因子在募集嗜中性粒細(xì)胞,嗜酸性粒細(xì)胞,巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞中扮演重要角色[30-31]。NF-κB激活后可進(jìn)入細(xì)胞核,促進(jìn)多種炎癥因子的釋放,如IL-1β、IL-18、IL-6、TNF-α等[32]。MyD88基因敲除可抑制NF-κB激活,減少TNF-α和IL-1的表達(dá)和釋放,可減緩ALI/ARDS[30]。 4.2 NLRP3炎癥體及其信號通路NLRP3炎癥體活化和IL-1β的后續(xù)成熟與ALI有關(guān),導(dǎo)致炎癥和纖維化。纖維增生在ARDS患者中較早出現(xiàn),NLRP3炎癥體的激活在ALI和肺纖維化中起重要作用,NLRP3炎癥體的產(chǎn)物IL-1β是肺部急性炎癥,是重塑和纖維化的關(guān)鍵介質(zhì),通過促進(jìn)促纖維化介質(zhì)的表達(dá)和成纖維細(xì)胞的活化,導(dǎo)致膠原沉積在肺內(nèi)[33-34]。研究表明,NLRP3炎癥體在各種感染性病因如金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌和病毒病原體如A型流感病毒引起的ALI中起關(guān)鍵作用[33,35]。細(xì)菌內(nèi)毒素如LPS是可以激活TLR4受體,并通過NF-κB途徑來上調(diào)NLRP3和pro-IL-1β、pro-IL-18的基因表達(dá)[15,18],NLRP3炎癥體活化可能與波形蛋白相關(guān),其激活需要兩個(gè)信號:第1個(gè)信號由微生物分子或內(nèi)源性細(xì)胞因子介導(dǎo),通過激活NF-κB信號通路上調(diào)NLRP3和pro-IL-1β的表達(dá)[33]。第2個(gè)信號由DAMPs介導(dǎo),導(dǎo)致多蛋白復(fù)合物組裝。激活后,caspase-1蛋白水解細(xì)胞因子pro-IL-1β和pro-IL-18,導(dǎo)致IL-1β和IL-18的成熟和釋放,IL-1β和IL-18分泌到肺環(huán)境中會導(dǎo)致ALI[35]。 4.3 MAPK信號通路在ALI/ARDS中的細(xì)胞因子如IL-1β、TNF-α等,主要是通過p38 MPAK信號通路,由幾個(gè)的TLRs誘導(dǎo)的促炎癥信號以及NOD1和NOD2涉及ERK、JNK和p38 MAPK激活[36]。MAPK信 號 組 分,包 括p38 MAPK、JNK、ERK[37]。p38 MAPK在多種環(huán)境和細(xì)胞壓力或炎癥細(xì)胞因子的作用下被強(qiáng)烈激活,其包括多個(gè)亞型[38]。目前大多數(shù)研究都集中在p38α上,p38γ和p38δ的作用有時(shí)被忽略[39]。研究表明,在作為炎癥反應(yīng)關(guān)鍵介質(zhì)的巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞中,p38γ和p38δ缺失均削弱了對TLR4和LPS的先天免疫應(yīng)答。在來自p38γ/δ缺陷小鼠的LPS刺激的巨噬細(xì)胞中,TNF-α、IL-1β和IL-10的產(chǎn)生嚴(yán)重降低,而IL-12和IFN-β的產(chǎn)生增加[40]。阻斷p38可下調(diào)內(nèi)皮或上皮細(xì)胞的凋亡,對肺泡-毛細(xì)血管屏障通透性產(chǎn)生保護(hù)作用,阻斷p38 MAPK信號通路可能通過抑制炎癥性巨噬細(xì)胞凋亡引起的細(xì)胞死亡來抑制過度的肺部炎癥[36]。 4.4 中性粒細(xì)胞胞外誘捕網(wǎng)NETs中性粒細(xì)胞胞外誘捕網(wǎng)(neutrophil extracellular traps,NETs)存在于ARDS中,并與ARDS的嚴(yán)重程度和死亡率相關(guān)[41]。中性粒細(xì)胞通常與具有復(fù)雜血栓炎癥活動的血小板相關(guān),觸發(fā)NETs形成,促使個(gè)體發(fā)生ARDS。有研究發(fā)現(xiàn),血小板活化可誘導(dǎo)NETs形成,防止血小板活化或干擾NETs成分可保護(hù)肺部[2]。NETs是與中性粒細(xì)胞衍生的抗菌蛋白復(fù)合的絲狀染色質(zhì)纖維,是病原體封閉和清除的先天機(jī)制,但NETs過??蓪?dǎo)致炎癥和損傷[10,42]。NETs結(jié)構(gòu)由與組蛋白相關(guān)的DNA組成,也有粒狀蛋白,如彈性蛋白酶和髓過氧化物酶,以及一些細(xì)胞質(zhì)蛋白[43-44]。NETs可能導(dǎo)致肺泡-毛細(xì)血管受損,肺內(nèi)皮受到炎癥介質(zhì)的攻擊從其正常的抗血栓形成和抗炎表型轉(zhuǎn)變?yōu)榇傺ㄐ纬珊痛僬尺B[45-46]。研究發(fā)現(xiàn),在流感病毒誘導(dǎo)小鼠中,嗜中性粒細(xì)胞過度募集、活化和毒性酶釋放可加劇病毒感染對肺泡上皮的損害,導(dǎo)致血管滲漏,肺水腫和低氧血癥,并最終發(fā)展為ARDS[45]。中性粒細(xì)胞浸潤釋放大量NETs,因其具有細(xì)胞毒性或充當(dāng)內(nèi)源DAMPs來促進(jìn)先天免疫和系統(tǒng)性炎癥。此外,NETs可能反過來將更多的炎癥細(xì)胞吸引到受損部位,研究發(fā)現(xiàn)NETs在急性期通過促進(jìn)巨噬細(xì)胞極化到M1表型而促進(jìn)ARDS炎癥[42],并通過增加細(xì)胞因子產(chǎn)生來放大炎癥,從而促進(jìn)ALI/ARDS[44]。 4.5 Nrf2信號通路和自噬在ALI/ARDS中,急性炎癥發(fā)生時(shí),肺中多種細(xì)胞包括內(nèi)皮細(xì)胞,嗜中性粒細(xì)胞,嗜酸性粒細(xì)胞,肺泡巨噬細(xì)胞和肺泡上皮細(xì)胞,可能產(chǎn)生活性氧(ROS),也可能是高氧血癥導(dǎo)致的線粒體或酶系統(tǒng)功能異常而產(chǎn)生ROS[47-48]。近年來,包括氧化磷脂(oxidized phospholipids,OxPLs)在內(nèi)的氧化基團(tuán)被認(rèn)為是PAMPs,被一些保守的PRRs檢測到,并發(fā)現(xiàn)酸的吸入可觸發(fā)肺氧化應(yīng)激機(jī)制和OxPLs的產(chǎn)生,觸發(fā)巨噬細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子,并通過TLR4激活Nrf2通路并誘導(dǎo)自噬,引起ALI[21,49]。研究表明,Nrf2可能是人類ARDS易感性的候選基因[50]。Nrf2作為基本亮氨酸拉鏈保護(hù)轉(zhuǎn)錄因子,在調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激反應(yīng)和抗氧化基因方面起著關(guān)鍵作用[51]。氧化應(yīng)激是由于抗氧化系統(tǒng)失調(diào)而導(dǎo)致細(xì)胞抗氧化能力和ROS形成失衡的狀態(tài)[51]。眾所周知,氧化應(yīng)激介導(dǎo)的Nrf2磷酸化、Keap1的氧化修飾和共價(jià)修飾以及蛋白酶體抑制與Nrf2的大量激活有關(guān)[52]。在ALI/ARDS中,ROS修飾Keap1,使Nrf2無法泛素化,并進(jìn)入細(xì)胞核,與抗氧化反應(yīng)元件(antioxidant response element,ARE)結(jié)合,并參與ARE相關(guān)基因表達(dá)及轉(zhuǎn)錄[47,51]。Nrf2也可以在ALI/ARDS期間通過自噬來調(diào)節(jié)。銜接子p62是一種自體吞噬接頭蛋白,p62與Keap1結(jié)合,將其隔離到自噬體中并允許Nrf2積累,達(dá)到Nrf2通過調(diào)節(jié)自噬來保護(hù)肺損傷的作用[47,49,53]。 4.6 RAGE信號通路晚期糖基化終產(chǎn)物受體(receptor for advanced glycation end products,RAGE)是一種促炎癥模式識別受體PRRs,RAGE在肺遠(yuǎn)端與肺泡上皮共定位,其具有放大細(xì)胞炎癥反應(yīng)的功能[54-55]。RAGE是免疫球蛋白超家族的跨膜受體,主要位于Ⅰ型細(xì)胞基底表面并被認(rèn)為是Ⅰ型肺泡細(xì)胞損傷的新標(biāo)志物,RAGE與ARDS嚴(yán)重程度及預(yù)后相關(guān)[56-57]。ARDS期間RAGE表達(dá)上調(diào)顯著,減少RAGE活化可能是肺損傷的治療靶標(biāo)[58]。激活的RAGE通過保持穩(wěn)定的新合成NF-κBp65信使RNA和蛋白質(zhì)導(dǎo)致核轉(zhuǎn)錄因子NF-κB持續(xù)響應(yīng)。RAGE信號的主要副產(chǎn)物是形成ROS,其不同配體又可同時(shí)激活NF-κB和其他促進(jìn)炎癥機(jī)制,如增加VCAM-1的表達(dá)或細(xì)胞凋亡,引起持續(xù)炎癥反應(yīng)可導(dǎo)致 ALI[55-56,59]。 目前,SARS-CoV-2病毒正處于全球大流行,其嚴(yán)重感染者也可并發(fā)ARDS、敗血癥和膿毒癥休克以及多器官衰竭。高致病性CoVs、甲型流感病毒(influenza A virus,IAV)和埃博拉病毒會引起細(xì)胞因子/趨化因子過度和長時(shí)間的反應(yīng),即細(xì)胞因子風(fēng)暴,ALI是肺泡環(huán)境和體循環(huán)中細(xì)胞因子風(fēng)暴的常見后果,大多數(shù)死于這些病毒的患者都會出現(xiàn)ARDS[3-4]。ARDS是ICU中多因素病因?qū)W綜合征,其病理生理學(xué)包括細(xì)胞凋亡過程,以及中性粒細(xì)胞通過IL觸發(fā)炎癥過程,導(dǎo)致間質(zhì)水腫,在某些情況下還包括纖維化再生過程[7]。PRRs作為人體免疫的第一道防線,單個(gè)PRRs誘導(dǎo)多效性結(jié)果的細(xì)胞機(jī)制是復(fù)雜的,是各種PRRs之間相互作用介導(dǎo)的,目前我們還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能預(yù)測整個(gè)免疫反應(yīng)[13]。降低特定PRRs的活性,但仍允許其他PRRs對感染作出反應(yīng),可采取針對特定領(lǐng)域PRRs結(jié)構(gòu)以及針對激酶活性或信號傳導(dǎo)中涉及的一些調(diào)節(jié)蛋白的策略[60]。由于巨噬細(xì)胞可以利用依賴TRIF和MyD88的兩種途徑來誘導(dǎo)細(xì)胞因子,可通過TRIF抑制來最小化ALI,同時(shí)又不影響依賴MyD88的先天免疫功能[21]。TLR4信號涉及多種炎癥過程,抑制TLR4受體并調(diào)節(jié)其信號通路可能成為ALI的有效治療策略[61]。 研究顯示OxPLs可通過TLR4-TRIF信號增加A型流感病毒感染小鼠肺巨噬細(xì)胞因子/趨化因子的產(chǎn)生來促進(jìn)ALI,因此,抑制OxPLs的策略可能對抑制hCoVs誘導(dǎo)的炎癥有價(jià)值[4]。血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2(angiotensin-converting enzyme 2,ACE2)通過抑制LPS-TLR4途徑對LPS誘導(dǎo)小鼠ALI具有保護(hù)作用,且ACE2是病毒的進(jìn)入受體,采取ACE2相關(guān)疫苗、抑制物等可能成為有效措施[5,62]。TLR激活物和拮抗物在抗病毒藥物和疫苗佐劑的應(yīng)用中可能是一種具有治療多種呼吸道感染廣譜潛力的化合物,TLR3和TLR4激活物對SARS CoV感染有保護(hù)作用[63]。 本文從PRRs所包括的跨膜受體、胞質(zhì)受體以及炎癥通路,闡述PRRs在ALI/ARDS發(fā)病機(jī)制中的作用,未來進(jìn)展將取決于開發(fā)新的可以促進(jìn)和加強(qiáng)肺修復(fù)的療法,以期為重大疾病中發(fā)生的ALI/ARDS提供新的治療思路。1 PRRs的種類
2 ALI/ARDS中相關(guān)PRRs的結(jié)構(gòu)和功能
3 PRRs在ALI/ARDS中的角色
4 調(diào)控ALI/ARDS的作用機(jī)制
5 總結(jié)與展望