线粒体在调控天然免疫和炎症方面扮演着至关重要的角色!


线粒体作为细胞内的“能量工厂”,不仅参与能量代谢,还通过多种机制参与天然免疫应答的调控。

线粒体DNA(mtDNA)的免疫激活作用:在感染和应激条件下,受损的线粒体会释放其组分,包括mtDNA。mtDNA作为一种强效的损伤相关分子模式(DAMP),可通过多种模式识别受体(PRRs)如Toll-like receptor 9(TLR9)、Nod-like receptor family, pyrin domain containing 3(NLRP3)和cyclic GMP-AMP(cGAMP)synthase(cGAS)等诱导炎症反应。
mtDNA通过激活这些PRRs,进而活化NF-kB等信号通路,产生促炎性因子如TNF-α和IL-6等,从而参与天然免疫应答的调控。

线粒体在NLRP3炎症小体激活中的作用:释放到胞浆中的mtDNA可活化NLRP3炎症小体,导致caspase-1依赖的促炎性细胞因子IL-1β和IL-18的分泌。这一过程在无菌和病原体依赖性炎症中均发挥重要作用。

线粒体自噬与免疫调控:线粒体自噬是一种清除受损线粒体的过程,有助于维持线粒体稳态和避免DAMPs的积累。当线粒体自噬被抑制或受损伤的线粒体在细胞内积聚时,会触发更强烈的天然免疫应答。
线粒体在炎症调控中的作用:线粒体不仅参与天然免疫的激活,还通过多种机制调控炎症反应的强度和持续时间。
1.线粒体ROS的产生:线粒体是细胞内活性氧(ROS)的主要来源之一。在炎症过程中,线粒体ROS的产生增加,可通过多种途径参与炎症反应的调控。例如,ROS可作为信号分子激活NF-kB等信号通路,促进促炎性因子的表达。
2.线粒体膜电位的改变:线粒体膜电位的改变是细胞凋亡和坏死过程中的重要事件。在炎症过程中,线粒体膜电位的改变可影响细胞死亡方式,进而调控炎症反应的结局。
3.线粒体代谢与炎症:线粒体代谢状态的改变也可影响炎症反应。例如,线粒体功能障碍可导致能量代谢障碍和代谢中间产物的积累,这些代谢中间产物可作为DAMPs激活天然免疫应答和炎症反应。
参考文献:NRF1-mediated mitochondrial biogenesis antagonizes innate antiviral immunity
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