炎症信号通路

炎症是组织对损伤、病原体或代谢应激的协调反应,涉及模式识别受体(PRR)、NF-κB/IRF、MAPK、炎症小体与 JAK–STAT 等枢纽,驱动细胞因子、趋化因子与脂质介质的产生。慢性或失调性炎症与疼痛敏化、代谢性疾病、神经退行性疾病及炎症性肠病(IBD)等密切相关;感觉神经元上的 TRP 离子通道是多种炎症介质的重要下游效应器。

1. 相关靶点

核心节点

  • PRR 与炎症小体

    TLR、NLR、cGAS–STING 等识别 PAMP/DAMP;NLRP3 等炎症小体激活 caspase-1 促进 IL-1β/IL-18 成熟。

  • NF-κB / MAPK / JAK–STAT

    快速诱导 TNF、IL-6、I 型干扰素等;JAK–STAT 介导持续炎症与免疫细胞分化。

  • 脂质介质与酶

    COX/LOX 产生前列腺素与白三烯;与血管通透性、发热与痛觉调制相关。

先天与适应性衔接

  • 树突状细胞与巨噬细胞呈递抗原并分泌 IL-12、IL-23 等
  • Th1 / Th17 / Treg 平衡决定组织损伤与修复

解析度与模型

  • 消退介质(resolvins 等)与巨噬细胞极化参与炎症消退
  • 人源样本与小鼠模型在免疫组成上存在差异,外推需谨慎

2. 推荐实验读出

炎症读出需区分血浆/组织局部、急性与慢性时相;磷酸化与总蛋白配对,并注意批次与刺激对照。

  • p65/p50 核转位或磷酸化 IκB;NLRP3 / ASC 斑点(IF)
  • IL-1β、IL-6、TNF、IFN 等分泌(ELISA / 胞内流式 / 单细胞)
  • cleaved caspase-1、IL-1β 成熟片段(炎症小体激活)
  • iNOS / COX-2、趋化因子与黏附分子(组织炎症面板)
  • 钙成像或膜片钳(TRP 功能,专业平台)

3. 主要炎症枢纽对照(简表)

通路典型触发代表读出
NF-κBTLR、TNF-R、IL-1R、抗原受体协同p65 入核、IκB 降解、炎症基因转录
NLRP3 炎症小体晶体、ATP、溶酶体损伤、钾外流等ASC 寡聚、IL-1β 成熟、LDH 释放(模型依赖)
JAK–STATI/II 型细胞因子STAT1/3/6 磷酸化、SOCS 反馈

4. 药物与转化语境

  • NSAIDs / COX 抑制:减少前列腺素合成;胃肠道与心血管风险需在长期用药中评估。
  • 糖皮质激素:广谱抗炎;基因组与非基因组效应并存,读出需对照剂量与时程。
  • 生物制剂与小分子:抗 TNF、抗 IL-6R、IL-1 拮抗、JAK 抑制剂等已改变自身免疫与 IBD 治疗格局。

炎症相关抗体(精选)

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5. 产品线说明与站内检索

一抗与修饰抗体

IL-1β、IL-6、TNF-α、IFN-γ、NLRP3、ASC、caspase-1、NF-κB/p65、p-STAT、COX-2、iNOS、TRPV1/TRPA1、紧密连接蛋白、FoxP3 等;WB、IHC、IF、流式依克隆与种属匹配。

6. 抑制剂与工具化合物(汇总)

科研用途;请遵循实验室 SOP、化合物说明书与伦理审批。

MCC950

NLRP3 抑制剂(研究工具)。

Bay 11-7082

IκB 磷酸化阻断剂类工具(注意细胞毒性)。

Ruxolitinib / Tofacitinib

JAK 抑制剂代表分子;用于细胞因子轴机制研究。

Parthenolide

NF-κB 活性天然产物工具之一。

Z-VAD-FMK

广谱 caspase 抑制剂;炎症小体/caspase-1 实验常用对照。

Capsazepine

TRPV1 拮抗剂(经典药理学工具)。

7. 通路示意图

PRR–细胞因子–介质–TRP / 黏膜示意
炎症信号通路示意图
通路图说明
  1. PRR 与炎症小体驱动急性炎症介质
  2. 细胞因子网络放大并募集免疫细胞
  3. 前列腺素/缓激肽等可调制 TRP 通道活性
  4. 黏膜免疫与遗传易感参与 IBD 慢性表型

8. 通路生物学简介

急性炎症以清除病原体与启动修复为目标;慢性炎症则与组织重塑、纤维化及肿瘤微环境重编程相关。同一介质在不同细胞类型与组织微环境中可产生相反效应,实验设计需明确细胞来源、物种与疾病分期。

  • “细胞因子风暴”反映正反馈失控,需与局部炎症区分
  • 肠道菌群与代谢物(如短链脂肪酸)参与调控黏膜免疫稳态

炎症介质对 TRP 通道的调节(Inflammatory mediator regulation of TRP channels)

瞬时受体电位(TRP)通道家族成员(如 TRPV1、TRPA1、TRPM8 等)广泛表达于感觉神经元与部分免疫细胞,可被温度、渗透压、氧化应激及多种炎症介质直接或间接调节,参与痛觉敏化、神经源性炎症与反射性血管反应。

  • 前列腺素 E₂ 等可通过 GPCR–PKA/PKC 通路磷酸化或敏化 TRPV1,降低热痛阈值。
  • 缓激肽、脂氧合酶产物与活性氧可激活或增强 TRPA1 介导的“冷/化学物质痛”。
  • 组胺、5-HT 等可通过受体偶联信号间接调制 TRP 活性,并与瘙痒、潮红等症状相关。

KEGG 专题图:hsa04750 Inflammatory mediator regulation of TRP channels

炎症性肠病(Inflammatory bowel disease)

炎症性肠病(IBD)主要包括溃疡性结肠炎(UC)与克罗恩病(CD),为慢性复发性肠道炎症,涉及遗传易感、黏膜屏障缺陷、肠道菌群失调与异常的先天/适应性免疫应答(如 IL-23–Th17 轴、TNF 驱动的中性粒细胞募集等)。

溃疡性结肠炎(UC)

连续黏膜炎症,主要累及结肠与直肠;常见黏液血便,炎症局限于黏膜层为主(进展期可有深层受累)。

克罗恩病(CD)

节段性、透壁性炎症,可累及消化道任意部位;瘘管、狭窄与肠外表现相对更常见。

  • 遗传:NOD2、ATG16L1、IL23R 等位点与风险相关(人群依赖)
  • 治疗相关读出:钙卫蛋白、CRP、内镜评分与组织学活动度常联合用于临床试验

KEGG 专题图:hsa05321 Inflammatory bowel disease

11. 参考文献

炎症与细胞因子

  • • Medzhitov R. (2008). Nature. 454(7203):428-35.
  • • Dinarello CA. (2009). Immunol Rev. 227(1):1-11.

TRP & IBD

  • • Julius D. (2013). Nature. 493(7433):551-5.
  • • Khor B, et al. (2011). Nature. 474(7351):307-17.