炎症（inflammation）是机体对有害刺激（如病原体、组织损伤）的局部或全身性防御反应，旨在清除威胁、启动修复。 微生物通过其表面保守的病原体相关分子模式（PAMPs）（如细菌脂多糖LPS、鞭毛蛋白，病毒核酸）被宿主模式识别受体（PRRs）（如Toll样受体TLRs、NOD样受体NLRs）识别，触发炎症信号通路（NF-κB、MAPK、炎性小体），释放细胞因子、趋化因子，募集免疫细胞。适度炎症保护机体，失控则导致慢性炎症、自身免疫病及组织损伤。本文梳理炎症的触发机制与生理病理意义。
一、炎症的核心特征
- 红、肿、热、痛、功能障碍（经典五征）；
- 细胞层面：血管扩张、通透性增加、免疫细胞（中性粒细胞、巨噬细胞）浸润；
- 全身反应：发热、急性期蛋白（如C反应蛋白CRP）升高。
二、微生物如何触发炎症：模式识别
1. 病原体相关分子模式（PAMPs）
- 细菌：脂多糖（LPS）、肽聚糖、脂磷壁酸、鞭毛蛋白、未甲基化CpG DNA；
- 病毒：双链RNA、单链RNA、病毒DNA；
- 真菌：β-葡聚糖、甘露聚糖；
- 寄生虫：某些糖蛋白。
2. 模式识别受体（PRRs）
| 受体家族 | 定位 | 识别配体 | 功能 |
|---|---|---|---|
| Toll样受体（TLRs） | 细胞膜/内体膜 | LPS（TLR4）、鞭毛蛋白（TLR5）、病毒RNA（TLR3/7/8） | 激活NF-κB、IRF，诱导炎症因子、I型干扰素 |
| NOD样受体（NLRs） | 胞质 | 细菌肽聚糖片段、细胞应激信号 | 形成炎性小体，激活IL-1β/IL-18，诱导细胞焦亡 |
| RIG-I样受体（RLRs） | 胞质 | 病毒RNA | 诱导I型干扰素 |
| C型凝集素受体（CLRs） | 细胞膜 | 真菌β-葡聚糖 | 诱导炎症反应 |
三、炎症信号通路
1. NF-κB通路
- PAMP与TLR结合 → 适配蛋白MyD88/TRIF → 激活IKK复合物 → IκB磷酸化降解 → NF-κB入核 → 转录促炎因子（TNF-α、IL-6、IL-1β）。
2. 炎性小体（inflammasome）
- NLRP3、NLRC4等受体识别PAMP或危险信号 → 募集ASC和caspase-1 → 切割pro-IL-1β/pro-IL-18为成熟形式 → 诱导细胞焦亡。
3. MAPK通路
- TLR激活 → 磷酸化MAPK（ERK、JNK、p38） → 激活AP-1转录因子 → 促进炎症因子表达。
四、炎症的生理与病理意义
生理保护：清除病原体、修复组织。例如，LPS激活TLR4后，巨噬细胞释放TNF-α和IL-1β，招募中性粒细胞吞噬细菌。
病理损伤：失控炎症导致组织损伤。例如，NLRP3炎性小体过度活化与痛风、阿尔茨海默病相关；慢性低度炎症参与肥胖、糖尿病、动脉粥样硬化。
五、治疗靶点
针对PRR或信号通路的抑制剂正在开发：TLR4拮抗剂（如Eritoran）用于脓毒症；IL-1β抗体（Canakinumab）用于自身炎症性疾病；NLRP3抑制剂（MCC950）在临床试验中。
参考文献
- Janeway CA Jr, Medzhitov R. Innate immune recognition. Annu Rev Immunol. 2002;20:197-216.
- Takeuchi O, Akira S. Pattern recognition receptors and inflammation. Cell. 2010;140(6):805-820.
- Schroder K, Tschopp J. The inflammasomes. Cell. 2010;140(6):821-832.