Модель опасности
Модель опасности предполагает иммунной системы , что она различает компоненты, способные нанести ущерб, а не различает свои и чужие.
История иммунологических моделей
[ редактировать ]Первой крупной иммунологической моделью была модель «Я/Чужой», предложенная Макфарлейном Бернетом и Фрэнком Феннером в 1949 году с последующим уточнением Бернетом. [1] [2] Он предполагает, что иммунная система различает «свое», которое терпимо, и «чужое», которое подвергается нападению и уничтожается. Согласно этой теории, главной клеткой иммунной системы является В-клетка , активируемая путем распознавания чужеродных структур. Более поздние исследования показали, что активация В-клеток зависит от CD4+ Т-хелперных клеток и костимулирующего сигнала от антигенпрезентирующей клетки (APC). Поскольку APC не являются антиген -специфичными и не способны обрабатывать собственные структуры, Чарльз Джейнвей предложил в 1989 году инфекционную модель «несамостоятельного» . [3] Теория Джейнвей предполагает, что APC активируются рецепторами распознавания образов (PRR), которые распознают эволюционно консервативные молекулярные паттерны, связанные с патогенами (PAMP), как инфекционные «чужие», тогда как PRR не активируются неинфекционным «я». Однако ни одна из этих моделей не является достаточной для объяснения нецитопатических вирусных инфекций, отторжения трансплантата или противоопухолевого иммунитета . [4]
Модель опасности
[ редактировать ]В 1994 году Полли Матцингер сформулировала модель опасности, предположив, что иммунная система идентифицирует угрозы и инициирует иммунный ответ на основе присутствия патогенов и/или сигналов тревоги от клеток, находящихся в состоянии стресса. [5] [6] При повреждении или стрессе ткани обычно подвергаются нетихим типам клеточной смерти, таким как некроз или пироптоз , высвобождая сигналы опасности, такие как ДНК , РНК , белки теплового шока (Hsps), гиалуроновая кислота , амилоида А сывороточный белок , АТФ , мочевая кислота , и цитокины, такие как интерферон-α , интерлейкин-1β и CD40L , для обнаружения дендритными клетками . [4] [6] [7] Для сравнения, неопластические опухоли не вызывают значительных иммунных реакций, поскольку контролируемый апоптоз ослабляет большинство сигналов опасности, предотвращая обнаружение и уничтожение злокачественных клеток. [8]
В работе Матцингера подчеркивается, что ткани организма являются движущей силой иммунитета, подавая сигналы тревоги о месте и степени повреждения, чтобы минимизировать сопутствующий ущерб. [9] [10] Адаптивная иммунная система опирается на врожденную иммунную систему , использующую свои антигенпрезентирующие клетки для активации В- и Т-лимфоцитов для выработки специфических антител, примером чего является низкое количество дендритных клеток, что приводит к общему вариабельному иммунодефициту (ОВИН) . [11] Например, клетки кишечника секретируют трансформирующий фактор роста бета (TGF-β) во время бактериальной инвазии, чтобы стимулировать выработку В-клетками иммуноглобулина А (IgA) . [12] Аналогичным образом, 30-40% Т-клеток печени представляют собой Т-клетки-естественные киллеры I типа (NTK) , обеспечивающие интерлейкин 4 (IL-4) для органоспецифического ответа, побуждающего наивные CD4+ Т-клетки превращаться в Т-хелперные Т-клетки 2 типа. в отличие от типа 1. [13] [14]
Модель молекулярного паттерна, связанного с повреждением (DAMP)
[ редактировать ]В то время как модель опасности предполагает нетихую смерть клеток, высвобождающую внутриклеточное содержимое и/или экспрессирующую уникальные сигнальные белки для стимуляции иммунного ответа, модель молекулярного паттерна, связанного с повреждением (DAMP), предполагает, что иммунная система реагирует на открытые гидрофобные области биологических молекул. В 2004 году Сын-Ён Сонг и Матцингер утверждали, что, поскольку повреждение клеток вызывает денатурацию и неправильное сворачивание белков, открытые гидрофобные области объединяются в комки для улучшения связывания с иммунными рецепторами. [15]
Рецепторы распознавания образов (PRR)
[ редактировать ]Рецепторы распознавания образов (PRR) представляют собой семейство поверхностных рецепторов на антигенпрезентирующих клетках, которое включает в себя толл-подобные рецепторы (TLR) , рецепторы, подобные домену олигомеризации нуклеотидов (NOD) , [16] рецепторы, индуцируемые ретиноевой кислотой ген-I (RIG-I) [17] и лектиноподобные рецепторы C-типа (CLR) . [18] Они распознают аларрины, категорию, которая включает как DAMP, так и PAMP, для обработки их антигенных областей для презентации Т-хелперным клеткам. [6]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Бернет Ф.М., Феннер Ф. (1949). Производство антител (2-е изд.). Мельбурн: Макмиллан.
- ^ Бернет FM (1969). Клеточная иммунология: я и не я . Кембридж: Издательство Кембриджского университета.
- ^ Джейнвей, Калифорния (1 января 1989 г.). «Приближение к асимптоте? Эволюция и революция в иммунологии». Симпозиумы Колд-Спринг-Харбор по количественной биологии . 54 Ч. 1 (1): 1–13. дои : 10.1101/sqb.1989.054.01.003 . ПМИД 2700931 .
- ^ Jump up to: а б Мацингер П. (апрель 2002 г.). «Модель опасности: обновленное самоощущение». Наука . 296 (5566): 301–305. Бибкод : 2002Sci...296..301M . CiteSeerX 10.1.1.127.558 . дои : 10.1126/science.1071059 . ПМИД 11951032 . S2CID 13615808 .
- ^ Мацингер П. (1994). «Толерантность, опасность и большая семья». Ежегодный обзор иммунологии . 12 (1): 991–1045. дои : 10.1146/annurev.iy.12.040194.005015 . ПМИД 8011301 .
- ^ Jump up to: а б с Халленбек Дж., Дель Зоппо Дж., Джейкобс Т., Хаким А., Голдман С., Утц У., Хасан А. (декабрь 2006 г.). «Стратегии иммуномодуляции для профилактики сосудистых заболеваний головного мозга и сердца: итоги семинара» . Гладить . 37 (12): 3035–3042. doi : 10.1161/01.STR.0000248836.82538.ee . ПМЦ 1853372 . ПМИД 17082471 .
- ^ Джунай Н., Кобияма К., Такешита Ф., Исии К.Дж. (2012). «Распознавание молекулярных структур, связанных с повреждением нуклеиновых кислот, во время воспаления и вакцинации» . Границы клеточной и инфекционной микробиологии . 2 : 168. дои : 10.3389/fcimb.2012.00168 . ПМЦ 3539075 . ПМИД 23316484 .
- ^ Прадеу Т., Купер Э.Л. (1 января 2012 г.). «Теория опасности: 20 лет спустя» . Границы в иммунологии . 3 : 287. дои : 10.3389/fimmu.2012.00287 . ПМЦ 3443751 . ПМИД 23060876 .
- ^ Мацингер П. (январь 2007 г.). «Дружественные и опасные сигналы: ткань под контролем?» . Природная иммунология . 8 (1): 11–13. дои : 10.1038/ni0107-11 . ПМИД 17179963 . S2CID 6448542 .
- ^ Мацингер П., Камала Т. (март 2011 г.). «Классовый контроль на основе тканей: обратная сторона толерантности» . Обзоры природы. Иммунология . 11 (3): 221–230. дои : 10.1038/nri2940 . ПМИД 21350581 . S2CID 10809131 .
- ^ Бэйри Дж., Лакруа-Десмаз С., Казачкин М.Д., Галисье Л., Лепеллетье Ю., Вебстер Д. и др. (октябрь 2004 г.). «Общий вариабельный иммунодефицит связан с дефектными функциями дендритных клеток» . Кровь . 104 (8): 2441–2443. дои : 10.1182/blood-2004-04-1325 . ПМИД 15226176 .
- ^ Боше Д., Мари Ж.К. (апрель 2017 г.). «Трансформирующий фактор роста β: главный регулятор микробиоты кишечника и взаимодействия иммунных клеток» . Клиническая и трансляционная иммунология . 6 (4): е136. дои : 10.1038/cti.2017.9 . ПМЦ 5418590 . ПМИД 28523126 .
- ^ Гао Б., Чон В.И., Тянь З. (февраль 2008 г.). «Печень: орган с преобладающим врожденным иммунитетом» . Гепатология . 47 (2): 729–736. дои : 10.1002/hep.22034 . ПМИД 18167066 . S2CID 5441697 .
- ^ Ёсимото Т (2018). «Охота на источник первичного интерлейкина-4: как мы обнаружили, что естественные Т-киллеры Т-клетки и базофилы определяют дифференцировку Т-хелперов 2-го типа клеток in vivo » . Границы в иммунологии . 9 : 716. дои : 10.3389/fimmu.2018.00716 . ПМЦ 5924770 . ПМИД 29740428 .
- ^ Сон С., Матцингер П. (2004). «Гидрофобность: древний молекулярный паттерн, связанный с повреждением, который инициирует врожденные иммунные реакции». Обзоры природы Иммунология . 4 (6): 469–478. дои : 10.1038/nri1372 . ПМИД 15173835 . S2CID 13336660 .
- ^ Танти Дж. Ф., Чеппо Ф., Ягер Дж., Берту Ф. (2012). «Влияние воспалительных сигнальных путей на резистентность к инсулину, вызванную ожирением» . Фронт Эндокринол (Лозанна) . 3 : 181. дои : 10.3389/fendo.2012.00181 . ПМЦ 3539134 . ПМИД 23316186 .
- ^ Бекхэм С.А., Брауэр Дж., Рот А., Ван Д. и др. (2012). «Конформационные перестройки рецептора RIG-I при образовании мультибелка: сборка дцРНК» . Нуклеиновые кислоты Рез . 41 (5): 3436–45. дои : 10.1093/nar/gks1477 . ПМЦ 3597671 . ПМИД 23325848 .
- ^ Куроки К., Фурукава А., Маэнака К. (2012). «Молекулярное распознавание парных рецепторов иммунной системы» . Передний микробиол . 3 : 429. дои : 10.3389/fmicb.2012.00429 . ПМК 3533184 . ПМИД 23293633 .