中性粒细胞胞外诱捕网(Neutrophil Extracellular Traps)NETs

健康   2024-10-11 07:05   印度尼西亚  





中性粒细胞胞外诱捕网(Neutrophil Extracellular Traps,简称NETs)是中性粒细胞(Neutrophils)在免疫防御过程中释放的一种复杂结构。NETs主要由脱氧核糖核酸(DNA)、组蛋白以及多种抗菌蛋白(如弹性蛋白酶、髓过氧化物酶等)组成,具有捕捉和杀灭病原微生物的功能。

NETs的形成机制(NETosis)

NETs的形成过程被称为NETosis,是一种程序性细胞死亡方式,具体步骤包括:
  1. 刺激:中性粒细胞受到细菌、病毒、真菌、寄生虫或其他病原体的刺激,或受到某些化学物质(如活性氧)的作用。

  2. 活化:受刺激后,中性粒细胞内的信号通路被激活,导致细胞内活性氧(ROS)的产生增加。

  3. 染色质解构:ROS促进染色质与组蛋白的解聚,染色质从核区扩展到细胞质。

  4. 细胞膜破裂:最终,中性粒细胞细胞膜破裂,释放出染色质和抗菌蛋白,形成网状结构的NETs。


NETs的功能

  1. 捕捉病原体:NETs通过其网状结构有效捕捉细菌、真菌、病毒等病原微生物,防止其扩散。

  2. 杀灭病原体:NETs中的抗菌蛋白能够直接杀灭或抑制病原微生物的生长。

  3. 调节免疫反应:NETs还可以调节局部免疫环境,影响其他免疫细胞的活性和功能。

NETs在疾病中的作用

虽然NETs在防御感染中具有重要作用,但其过度或异常形成与多种疾病的发生和发展密切相关:
  1. 自身免疫性疾病

  • 系统性红斑狼疮(SLE):NETs中的DNA和组蛋白可以作为自身抗原,诱发自身免疫反应。

  • 类风湿性关节炎:NETs可能参与关节炎症和组织损伤。

  • 炎症性疾病

    • 动脉粥样硬化:NETs可以促进斑块形成和血栓生成,增加心血管疾病风险。

    • 急性肺损伤(ALI)和急性呼吸窘迫综合征(ARDS):NETs在肺部炎症和组织损伤中发挥作用。

  • 感染性疾病

    • 细菌感染:某些病原体(如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌)通过诱导或逃避NETs形成来促进感染。

    • 病毒感染:例如COVID-19患者中,NETs的过度形成与病情严重和并发症的发生相关。

  • 血栓形成

    • NETs可以作为血栓形成的支架,促进血栓的稳定和增长,增加血栓性疾病的风险。

    针对NETs的治疗研究

    由于NETs在多种疾病中的双重作用,针对NETs的治疗策略正在积极研究中,包括:
    1. 抑制NETosis

    • PAD4抑制剂:PAD4(peptidylarginine deiminase 4)是促进NETs形成的关键酶,抑制PAD4可以减少NETs的生成。

    • ROS抑制剂:通过抑制活性氧的生成,阻断NETs的形成过程。

  • 清除NETs

    • DNase酶:DNase可以降解NETs中的DNA,减少其病理作用,已被用于治疗一些相关疾病。

  • 中和NETs成分

    • 抗组蛋白抗体:中和NETs中的组蛋白,减轻其对组织的毒性作用。

    • 抗中性粒细胞蛋白抗体:针对NETs中的抗菌蛋白,减轻其炎症反应。

    结论

    中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)在人体免疫防御中发挥着重要作用,通过捕捉和杀灭病原微生物保护宿主免受感染。然而,NETs的过度或异常形成也与多种自身免疫性疾病、炎症性疾病、感染性疾病及血栓形成等病理过程密切相关。深入理解NETs的形成机制及其在疾病中的作用,有助于开发针对性的治疗策略,改善相关疾病的预防和治疗效果。

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