趨化因子蛋白家族及受體對(duì)應(yīng)關(guān)系概述
趨化因子是一類小分子細(xì)胞因子蛋白,核心功能是介導(dǎo)細(xì)胞定向遷移、趨化游走,廣泛參與機(jī)體免疫應(yīng)答、炎癥反應(yīng)、組織修復(fù)及腫瘤發(fā)生發(fā)展等生理病理過程。根據(jù)蛋白質(zhì)N端保守半胱氨酸殘基的排列方式,趨化因子可分為CC、CXC、XC、CX3C四大經(jīng)典亞家族,對(duì)應(yīng)匹配特異性G蛋白偶聯(lián)受體,同時(shí)存在一類無典型信號(hào)傳導(dǎo)功能的非典型趨化因子受體(ACKR),共同構(gòu)成機(jī)體精準(zhǔn)的趨化調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。
CC亞家族又稱β-趨化因子,特征為N端兩個(gè)半胱氨酸緊密相連,是成員數(shù)量繁多的趨化因子亞家族,對(duì)應(yīng)的功能性受體為CCR家族。該亞家族配體受體結(jié)合具有一定的交叉特異性,是調(diào)控免疫細(xì)胞浸潤的核心體系。其中CCL2主要結(jié)合CCR2,主導(dǎo)單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞的趨化募集;CCL3、CCL4、CCL5可結(jié)合CCR1與CCR5,參與炎癥部位免疫細(xì)胞聚集;CCL11特異性靶向CCR3,主要趨化嗜酸性粒細(xì)胞,介導(dǎo)過敏性炎癥反應(yīng)。CCL17、CCL22靶向CCR4,調(diào)控輔助性T細(xì)胞遷移;CCL19、CCL21結(jié)合CCR7,主導(dǎo)淋巴細(xì)胞歸巢與免疫器官構(gòu)建,是適應(yīng)性免疫啟動(dòng)的關(guān)鍵分子。此外,CCL20、CCL27/28分別特異性結(jié)合CCR6、CCR10,精準(zhǔn)調(diào)控皮膚、黏膜局部免疫細(xì)胞分布。
CXC亞家族即α-趨化因子,兩個(gè)保守半胱氨酸之間間隔一個(gè)氨基酸,對(duì)應(yīng)CXCR家族受體,主要調(diào)控中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞的遷移活化。CXCL1、CXCL2、CXCL3特異性結(jié)合CXCR2,介導(dǎo)中性粒細(xì)胞向炎癥部位浸潤;CXCL6、CXCL8可同時(shí)激活CXCR1與CXCR2,是急性炎癥反應(yīng)的核心趨化因子。CXCL9、CXCL10、CXCL11靶向CXCR3,主要趨化效應(yīng)T細(xì)胞、NK細(xì)胞,參與抗病毒免疫與抗腫瘤免疫應(yīng)答。CXCL12與CXCR4特異性結(jié)合,調(diào)控造血干細(xì)胞歸巢、細(xì)胞增殖遷移,該通路異常與腫瘤轉(zhuǎn)移密切相關(guān);CXCL13、CXCL16分別結(jié)合CXCR5、CXCR6,主導(dǎo)B細(xì)胞定位與組織特異性免疫調(diào)控。
XC與CX3C為小眾趨化因子亞家族,調(diào)控機(jī)制更為專一。XC亞家族包含XCL1、XCL2兩個(gè)成員,僅特異性結(jié)合XCR1受體,主要參與樹突狀細(xì)胞與T細(xì)胞的相互作用,調(diào)控免疫應(yīng)答啟動(dòng)。CX3C亞家族僅有CX3CL1一個(gè)配體,對(duì)應(yīng)受體CX3CR1,兼具可溶性與膜結(jié)合形態(tài),可介導(dǎo)巨噬細(xì)胞、小膠質(zhì)細(xì)胞的黏附與趨化,參與神經(jīng)炎癥、血管穩(wěn)態(tài)調(diào)控。
非典型趨化因子受體ACKR家族無經(jīng)典G蛋白信號(hào)傳導(dǎo)功能,主要發(fā)揮趨化因子清除、濃度梯度調(diào)控作用,維持免疫微環(huán)境穩(wěn)態(tài)。ACKR1可廣譜結(jié)合CC、CXC亞家族多種配體,清除循環(huán)趨化因子;ACKR2主要降解炎癥相關(guān)CC類趨化因子,抑制過度炎癥反應(yīng);ACKR3、ACKR4通過結(jié)合特異性配體,調(diào)控經(jīng)典受體的信號(hào)強(qiáng)度與作用范圍。
整體而言,趨化因子與受體的特異性配對(duì)與交叉結(jié)合,構(gòu)建了機(jī)體多層次、精細(xì)化的細(xì)胞遷移調(diào)控體系,其配對(duì)失衡是炎癥性疾病、自身免疫病及惡性腫瘤發(fā)生的重要誘因,也是目前免疫靶向治療的重要研究靶點(diǎn)。
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