อ่าน 12 นาที
รูปแบบโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับความเสียหาย
รูปแบบโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับความเสียหาย ( DAMPs ) [ 1 ] คือโมเลกุลภายในเซลล์ที่เป็นส่วนประกอบของ การตอบสนองภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด ซึ่ง...
รูปแบบโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับความเสียหาย
รูปแบบโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับความเสียหาย ( DAMPs ) [ 1 ]คือโมเลกุลภายในเซลล์ที่เป็นส่วนประกอบของการตอบสนองภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดซึ่งถูกปล่อยออกมาจากเซลล์ที่เสียหายหรือกำลังจะตายเนื่องจากบาดแผลหรือการติดเชื้อจากเชื้อโรค [ 2 ]พวกมันยังเป็นที่รู้จักในชื่อสัญญาณอันตรายและสารเตือนภัยเนื่องจากทำหน้าที่เป็นสัญญาณเตือนเพื่อแจ้งเตือนสิ่งมีชีวิตถึงความเสียหายหรือการติดเชื้อใดๆ ต่อเซลล์ DAMPs เป็นสัญญาณอันตรายภายในร่างกาย ที่ถูกปล่อยออกมาสู่พื้นที่ นอกเซลล์เพื่อตอบสนองต่อความเสียหายของเซลล์จากบาดแผลทางกลหรือเชื้อโรค[ 3 ]เมื่อ DAMP ถูกปล่อยออกมาจากเซลล์ มันจะกระตุ้นการตอบสนองการอักเสบ ที่ไม่ใช่การติดเชื้อ โดยการจับกับตัวรับการจดจำรูปแบบ (PRR) [ 4 ]การอักเสบเป็นแง่มุมสำคัญของการตอบสนองภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด มันถูกใช้เพื่อช่วยบรรเทาความเสียหายในอนาคตต่อสิ่งมีชีวิตโดยการกำจัดผู้บุกรุกที่เป็นอันตรายออกจากบริเวณที่ได้รับผลกระทบและเริ่มต้นกระบวนการรักษา[ 5 ]ตัวอย่างเช่นไซโตไคน์IL-1αเป็น DAMP ที่มีต้นกำเนิดภายในนิวเคลียสของเซลล์ ซึ่งเมื่อถูกปล่อยออกมาสู่พื้นที่นอกเซลล์แล้ว จะจับกับ PRR IL-1Rซึ่งจะเริ่มต้นการตอบสนองการอักเสบต่อบาดแผลหรือเชื้อโรคที่กระตุ้นการปล่อย IL-1α [ 3 ]ในทางตรงกันข้ามกับการตอบสนองการอักเสบที่ไม่ติดเชื้อที่เกิดจาก DAMP รูปแบบโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับเชื้อโรค (PAMPs) จะเริ่มต้นและทำให้การตอบสนองการอักเสบที่เกิดจากเชื้อโรคติดเชื้อดำเนินต่อ ไป [ 6 ] DAMP หลายชนิดเป็น โปรตีนในนิวเคลียสหรือไซโตพลา สซึมที่มีหน้าที่ ภายในเซลล์ ที่กำหนดไว้ ซึ่งจะถูกปล่อยออกมานอกเซลล์หลังจากเนื้อเยื่อได้รับบาดเจ็บ[ 7 ]การเคลื่อนย้ายจากพื้นที่ภายในเซลล์ไปยังพื้นที่นอกเซลล์ทำให้ DAMP เคลื่อนจาก สภาพแวดล้อม ที่ลดลงไปสู่ สภาพแวดล้อม ที่ออกซิ ไดซ์ ทำให้เกิด การเสื่อมสภาพของหน้าที่ส่งผลให้สูญเสียหน้าที่[ 7 ]นอกเหนือจาก DAMPs นิวเคลียร์และไซโตโซลที่กล่าวถึงข้างต้นแล้ว ยังมี DAMPs อื่นๆ ที่มีต้นกำเนิดมาจากแหล่งต่างๆ เช่นไมโตคอนเดรีย แกรนูลเมทริกซ์นอกเซลล์เป็นต้นเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมและเยื่อหุ้มพลาสมา[ 3 ]
ภาพรวม
DAMPs และตัวรับของพวกมันมีลักษณะดังนี้: [ 3 ]
ประวัติศาสตร์
เอกสารสองฉบับที่ตีพิมพ์ในปี 1994 คาดการณ์ถึงความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับปฏิกิริยาภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด โดยชี้ให้เห็นถึงความเข้าใจในภายหลังเกี่ยวกับธรรมชาติของการตอบสนองภูมิคุ้มกันแบบปรับตัว ฉบับแรก[ 8 ]มาจากศัลยแพทย์ปลูกถ่ายอวัยวะที่ทำการทดลองแบบสุ่ม แบบปกปิดสองด้าน และควบคุมด้วยยาหลอก การให้เอนไซม์ซูเปอร์ออกไซด์ดิสมิ วเทสของมนุษย์แบบรีคอมบิแนนท์ (rh-SOD) แก่ผู้รับ การปลูกถ่ายไตจาก ผู้บริจาคที่เสียชีวิตแสดงให้เห็นถึงการอยู่รอดของผู้ป่วยและอวัยวะที่ปลูกถ่ายที่ยาวนานขึ้น พร้อมกับการปรับปรุงทั้ง เหตุการณ์ การปฏิเสธ แบบเฉียบพลันและเรื้อรัง พวกเขาคาดการณ์ว่าผลกระทบดังกล่าวเกี่ยวข้องกับ การทำงานของ สารต้านอนุมูลอิสระ ของ SOD ต่อ การบาดเจ็บจากภาวะขาดเลือด/ การไหลเวียน เลือดกลับคืนสู่ปกติในระยะเริ่มต้นของการปลูกถ่ายไต ซึ่งจะ ช่วยลดภูมิคุ้มกันของอวัยวะที่ปลูกถ่าย ดังนั้น การบาดเจ็บจากการไหลเวียนเลือดกลับคืนสู่ปกติที่เกิดจากอนุมูล อิสระ จึง ถูกมองว่ามีส่วนช่วยในกระบวนการตอบสนองภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดและภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวในภายหลัง[ 9 ]
การศึกษาครั้งที่สอง[ 10 ] ชี้ให้เห็นถึงความเป็นไปได้ที่ระบบภูมิคุ้มกันจะตรวจจับ "อันตราย" ผ่านชุดของสิ่งที่ปัจจุบันเรียกว่าโมเลกุลรูปแบบที่เกี่ยวข้องกับความเสียหาย (DAMPs) ซึ่งทำงานร่วมกับสัญญาณทั้งบวกและลบที่ได้มาจากเนื้อเยื่ออื่นๆ ดังนั้น เอกสารเหล่านี้จึงคาดการณ์ถึงความเข้าใจสมัยใหม่เกี่ยวกับบทบาทของ DAMPs และปฏิกิริยารีดอก ซ์ ซึ่งเห็นได้ชัดว่ามีความสำคัญต่อความต้านทานของพืชและสัตว์ต่อเชื้อโรคและการตอบสนองต่อการบาดเจ็บหรือความเสียหายของเซลล์ แม้ว่านักภูมิคุ้มกันวิทยาหลายคนจะเคยสังเกตมาก่อนแล้วว่า "สัญญาณอันตราย" ต่างๆ สามารถกระตุ้นการตอบสนองภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดได้ แต่ "DAMP" ได้รับการอธิบายครั้งแรกโดย Seong และ Matzinger ในปี 2547 [ 1 ]
ตัวอย่าง
DAMPs มีความแตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์ ( เยื่อบุผิวหรือเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน ) และเนื้อเยื่อที่ได้รับบาดเจ็บ แต่ทั้งหมดมีลักษณะร่วมกันคือการกระตุ้นการตอบสนองภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดภายในสิ่งมีชีวิต[ 2 ]
- โปรตีน DAMPs ประกอบด้วยโปรตีนภายในเซลล์ เช่นโปรตีนช็อกความร้อน[ 11 ]หรือHMGB1 [ 12 ] และวัสดุที่ ได้มาจากเมทริกซ์นอกเซลล์ซึ่งเกิดขึ้นหลังจากการบาดเจ็บของเนื้อเยื่อ เช่น ชิ้นส่วนไฮยาลูโรแนน[ 13 ]
- DAMP ที่ไม่ใช่โปรตีน ได้แก่ ATP [ 14 ] [ 15 ]กรดยูริก[ 16 ]เฮปารินซัลเฟต และ DNA [ 17 ]
ในมนุษย์
โปรตีน DAMPs
- โปรตีน HMGB1 ซึ่งเป็นสมาชิกของตระกูลโปรตีน HMG เป็น โปรตีน LSP (leaderless secreted protein) ต้นแบบที่เกี่ยวข้องกับ โค รมา ติน ซึ่งถูกหลั่งโดย เซลล์เม็ดเลือดผ่านทางเส้นทางที่เกี่ยวข้องกับไลโซโซม[ 18 ] HMGB1 เป็นตัวกลางสำคัญของภาวะช็อกจากเอนโดท็อกซิน [ 19 ] และได้รับการยอมรับว่าเป็น DAMP โดยเซลล์ภูมิคุ้มกันบางชนิด ซึ่งกระตุ้นให้เกิดการอักเสบ [ 12 ] เป็นที่ทราบกันดีว่า HMGB1 เหนี่ยวนำให้เกิดการอักเสบโดยการกระตุ้นเส้นทาง NF -κBโดยการจับกับ TLR, TLR4, TLR9 และ RAGE (receptor for advanced glycation end products) [ 20 ] HMGB1 ยังสามารถกระตุ้น การเจริญเติบโต ของเซลล์เดนไดรต์ผ่านการเพิ่มการแสดงออกของCD80 , CD83 , CD86และCD11cและการผลิตไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบอื่นๆ ในเซลล์ไมอีลอยด์ (IL-1, TNF-α, IL-6, IL-8) และอาจนำไปสู่การเพิ่มการแสดงออกของโมเลกุลการยึดเกาะของเซลล์ (ICAM-1, VCAM-1) บนเซลล์เอนโดธีเลียม[ 21 ]
- DNA และ RNA: การมีอยู่ของ DNA ที่ใดก็ตามนอกเหนือจากนิวเคลียสหรือไมโตคอนเดรียจะถูกมองว่าเป็น DAMP และกระตุ้นการตอบสนองที่ควบคุมโดยTLR9และDAIซึ่งขับเคลื่อนการทำงานของเซลล์และการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน เนื้อเยื่อบางส่วน เช่น ลำไส้ จะถูกยับยั้งโดย DNA ในการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน เนื่องจากลำไส้เต็มไปด้วยจุลินทรีย์ จำนวนมหาศาล ซึ่งช่วยย่อยอาหารและควบคุมระบบภูมิคุ้มกัน[ 22 ]หากไม่ถูกยับยั้งโดย DNA ลำไส้จะตรวจพบจุลินทรีย์เหล่านี้ว่าเป็นเชื้อโรคที่รุกราน และเริ่มต้นการตอบสนองการอักเสบ ซึ่งจะเป็นอันตรายต่อสุขภาพของสิ่งมีชีวิต เพราะถึงแม้ว่าจุลินทรีย์อาจเป็นโมเลกุลแปลกปลอมภายในโฮสต์ แต่ก็มีความสำคัญอย่างยิ่งในการส่งเสริมสุขภาพของโฮสต์[ 22 ]ในทำนองเดียวกัน RNA ที่เสียหายที่ปล่อยออกมาจากเคราติโนไซต์ที่สัมผัสกับ UVB จะกระตุ้น TLR3 บนเคราติโนไซต์ที่สมบูรณ์ การกระตุ้น TLR3 จะกระตุ้นการผลิต TNF-alpha และ IL-6 ซึ่งเริ่มต้นการอักเสบของผิวหนังที่เกี่ยวข้องกับอาการไหม้แดด[ 23 ]
- โปรตีน S100: S100เป็นโปรตีนในกลุ่มยีนหลายยีนที่ถูกควบคุมด้วยแคลเซียม ซึ่งเกี่ยวข้องกับกิจกรรมการควบคุมภายในและภายนอกเซลล์ โดยมีความเชื่อมโยงกับมะเร็งและการบาดเจ็บของเนื้อเยื่อ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเซลล์ประสาท[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] [ 20 ]หน้าที่หลักของพวกมันคือการจัดการการเก็บรักษาและการสับเปลี่ยนแคลเซียม แม้ว่าจะมีหน้าที่หลากหลาย รวมถึงการเพิ่มจำนวนเซลล์การแบ่งแยก การเคลื่อนย้ายและการเผาผลาญพลังงาน แต่พวกมันยังทำหน้าที่เป็น DAMPs โดยการโต้ตอบกับตัวรับของพวกมัน (TLR2, TLR4, RAGE) หลังจากที่พวกมันถูกปล่อยออกมาจากฟาโกไซต์[ 3 ]
- โมโนแซ็กคาไรด์และพอลิแซ็กคาไรด์: ความสามารถของระบบภูมิคุ้มกันในการจดจำ ชิ้น ส่วนไฮยาลูโรแนนเป็นตัวอย่างหนึ่งของวิธีที่ DAMPs สามารถสร้างจากน้ำตาลได้[ 29 ]
DAMPs ที่ไม่ใช่โปรตีน
- เมตาโบไลต์พิวรีน: นิวคลีโอไทด์ (เช่นATP ) และนิวคลีโอไซด์ (เช่นอะดีโนซีน ) ที่ไปถึงช่องว่างภายนอกเซลล์ยังสามารถทำหน้าที่เป็นสัญญาณอันตราย ได้โดยการส่งสัญญาณผ่าน ตัวรับพิวริเนอร์จิก [ 30 ] ATPและอะดีโนซีนจะถูกปล่อยออกมาในความเข้มข้นสูงหลังจากการทำลายเซลล์อย่างรุนแรง เช่นที่เกิดขึ้นในเซลล์ตายแบบเนโคร ซิส [ 31 ] ATP ภายนอกเซลล์กระตุ้นการปลดปล่อยสารจากเซลล์มาสต์ โดยการส่งสัญญาณผ่านตัวรับP2X7 [ 32 ] [ 30 ] [ 33 ]ในทำนองเดียวกัน อะดีโนซีนกระตุ้นการปลดปล่อยสารผ่านตัวรับ P1 กรดยูริกยังเป็นสัญญาณอันตรายภายในร่างกายที่ถูกปล่อยออกมาจากเซลล์ที่ได้รับบาดเจ็บ[ 29 ]อะดีโนซีนไตรฟอสเฟต (ATP) และกรดยูริก ซึ่งเป็นเมตาบอไลต์ของพิวรีน จะกระตุ้นอินฟลามาโซม NLRP 3 ที่มีโดเมนไพรินในตระกูล NLR เพื่อเหนี่ยวนำให้เกิด IL-1β และ IL-18 [ 3 ]
ในพืช
พบว่า DAMPs ในพืชสามารถกระตุ้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันอย่างรวดเร็ว แต่ไม่มีการอักเสบซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของ DAMPs ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม[ 34 ]เช่นเดียวกับ DAMPs ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม DAMPs ในพืชมีลักษณะเป็นไซโตโซลิกและถูกปล่อยออกมาสู่พื้นที่นอกเซลล์หลังจากเซลล์ได้รับความเสียหายจากบาดแผลหรือเชื้อโรค[ 35 ]ความแตกต่างที่สำคัญในระบบภูมิคุ้มกันระหว่างพืชและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมคือ พืชขาดระบบภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวได้ดังนั้นพืชจึงไม่สามารถระบุได้ว่าเชื้อโรคใดเคยโจมตีพวกมันมาก่อน และจึงไม่สามารถตอบสนองทางภูมิคุ้มกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อชดเชยการขาดการป้องกันนี้ พืชจึงใช้เส้นทางภูมิคุ้มกันที่ถูกกระตุ้นด้วยรูปแบบ (PTI) และภูมิคุ้มกันที่ถูกกระตุ้นด้วยตัวกระตุ้น (ETI) เพื่อต่อสู้กับบาดแผลและเชื้อโรค PTI เป็นแนวป้องกันแรกในพืชและถูกกระตุ้นโดยPAMPsเพื่อเริ่มต้นการส่งสัญญาณทั่วทั้งพืชว่าเซลล์ได้รับความเสียหาย นอกจาก PTI แล้ว DAMPs ยังถูกปล่อยออกมาเพื่อตอบสนองต่อความเสียหายนี้ด้วย แต่ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ พวกมันไม่ได้เริ่มต้นการตอบสนองการอักเสบเหมือนกับในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม บทบาทหลักของ DAMPs ในพืชคือการทำหน้าที่เป็นสัญญาณเคลื่อนที่เพื่อเริ่มต้นการตอบสนองต่อบาดแผลและส่งเสริมการซ่อมแซมความเสียหาย มีการทับซ้อนกันมากระหว่างเส้นทาง PTI และ DAMPs ในพืช และ DAMPs ในพืชทำหน้าที่เป็นตัวขยายสัญญาณ PTI อย่างมีประสิทธิภาพ ETI เกิดขึ้นหลังจากเส้นทาง PTI และการปล่อย DAMP เสมอ และเป็นการตอบสนองขั้นสุดท้ายต่อเชื้อโรคหรือการบาดเจ็บ ซึ่งในที่สุดจะส่งผลให้เกิดการตายของเซลล์ตามโปรแกรม เส้นทางการส่งสัญญาณ PTI และ ETI ถูกใช้ร่วมกับ DAMPs เพื่อส่งสัญญาณไปยังส่วนที่เหลือของพืชอย่างรวดเร็วเพื่อกระตุ้นการตอบสนองภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดและต่อสู้กับเชื้อโรคที่รุกรานหรือเป็นตัวกลางในกระบวนการรักษาจากความเสียหายที่เกิดจากการบาดเจ็บ[ 36 ]
DAMP ของพืชและตัวรับของพวกมันมีลักษณะดังนี้: [ 35 ]
| หมวดหมู่ | ชื้น | โครงสร้างโมเลกุลหรือเอพิโทป | แหล่งที่มาหรือสารตั้งต้น | ตัวรับหรือตัวควบคุมการส่งสัญญาณ | สายพันธุ์ |
|---|---|---|---|---|---|
| หนังกำพร้า | โมโนเมอร์คิวติน | กรดไขมันไฮดรอกซีและอีพอกซี C16 และ C18 | หนังกำพร้า | ไม่ทราบ | Arabidopsis thaliana , มะเขือม่วง |
| เศษพอลิแซ็กคาไรด์ของผนังเซลล์หรือผลิตภัณฑ์จากการสลายตัว | โอจี | พอลิเมอร์ของ GalAs ที่เชื่อมต่อแบบ α-1-4 จำนวน 10–15 ตัว | เพคตินผนังเซลล์ | WAK1 ( A. thaliana ) | A. thaliana , G. max , N. tabacum |
| เซลลูโอลิโกเมอร์ | พอลิเมอร์ของกลูโคสที่เชื่อมต่อแบบ β-1,4 จำนวน 2–7 หน่วย | เซลลูโลสผนังเซลล์ | ไม่ทราบ | เอ. ธาเลียน่า | |
| ไซโลกลูแคนโอลิโกแซ็กคาไรด์ | พอลิเมอร์ของกลูโคสที่เชื่อมต่อด้วยพันธะ β-1,4 กับโซ่ข้างของไซโลส กาแลคโตส และฟรุกโตส | เฮมิเซลลูโลสผนังเซลล์ | ไม่ทราบ | A. thaliana , Vitis vinifera | |
| เมทานอล | เมทานอล | เพคตินผนังเซลล์ | ไม่ทราบ | A. thaliana , Nicotiana tabacum | |
| เปปไทด์และโปรตีนในช่องว่างระหว่างเซลล์ | เคป1 | เปปไทด์ 11 กรดอะมิโน | อะโพพลาสติก PR1 | ไม่ทราบ | เอ. ธาเลียนา , เอส. ไลโคเปอร์ซิคัม |
| จีเอ็มซับเปป | เปปไทด์ 12 กรดอะมิโน | ซับติเลสอะโพพลาสติก | ไม่ทราบ | ไกลซีน แม็กซ์ | |
| กริป | เปปไทด์ 11 กรดอะมิโน | GRI ในไซโตพลาสซึม | พีอาร์เค5 | เอ. ธาเลียน่า | |
| ซิสเต็มอิน | เปปไทด์ 18-aa ( เอส. ไลโคเปอร์ซิคัม ) | ไซโตโซลิกโปรซิสเทมิน | SYR1/2 ( S. lycopersicum ) | พืชในวงศ์ Solanaceae บางชนิด | |
| ไฮป์ซิส | เปปไทด์ที่มีกรดอะมิโน 15, 18 หรือ 20 ตัว | พรีโปรไฮพซิสในอะโพพลาสติกหรือไซโตพลาสซึม | ไม่ทราบ | พืชในวงศ์ Solanaceae บางชนิด | |
| เป๊ปส์ | เปปไทด์ 23-36 กรดอะมิโน ( A. thaliana ) | PROPEP ในไซโตพลาสมและแวคิวโอล | PEPR1/2 ( A. thaliana ) | A. thaliana , Zea mays , S. lycopersicum , Oryza sativa | |
| พีไอพี1/2 | เปปไทด์ 11 กรดอะมิโน | อะโพพลาสติก พรีโปรพีพีพี1/2 | อาร์แอลเค7 | เอ. ธาเลียน่า | |
| จีเอ็มเปป914/890 | เปปไทด์ 8 กรดอะมิโน | GmproPep914/890 ในช่องว่างระหว่างเซลล์หรือไซโตพลาสซึม | ไม่ทราบ | จี. แม็กซ์ | |
| ซิป1 | เปปไทด์ 17 กรดอะมิโน | อะโพพลาสติก PROZIP1 | ไม่ทราบ | Z. mays | |
| ไอดีแอล6พี | เปปไทด์ 11 กรดอะมิโน | สารตั้งต้น IDL6 ในช่องว่างระหว่างเซลล์หรือในไซโตพลาสซึม | เอชอีเอ/เอชเอสแอล2 | เอ. ธาเลียน่า | |
| ราล์ฟส์ | เปปไทด์ที่อุดมด้วยซิสเทอีน ~50 กรดอะมิโน | สารตั้งต้น RALF ในช่องว่างระหว่างเซลล์หรือในไซโตพลาสซึม | เฟอร์ ( เอ. ธาเลียนา ) | A. thaliana , N. tabacum , S. lycopersicum | |
| พีเอสเค | เปปไทด์ 5 กรดอะมิโน | สารตั้งต้น PSK ในช่องว่างระหว่างเซลล์หรือในไซโตพลาสซึม | PSKR1/2 ( A. thaliana ) | เอ. ธาเลียนา , เอส. ไลโคเปอร์ซิคัม | |
| เอชเอ็มบีจี3 | โปรตีน HMGB3 | HMGB3 ในไซโตพลาสมและนิวเคลียส | ไม่ทราบ | เอ. ธาเลียน่า | |
| อินเซปติน | เปปไทด์ 11 กรดอะมิโน | หน่วยย่อยแกมมาของเอนไซม์ ATP ซินเทสในคลอโรพลาสต์ | INR [ 37 ] | Vigna unguiculata | |
| นิวคลีโอไทด์นอกเซลล์ | อีเอทีพี | เอทีพี | เอทีพีในไซโตพลาสซึม | DORN1/P2K1 ( A. thaliana ) | A. thaliana , N. tabacum |
| อีเอ็นเอดี(พี) | นาดี(พี) | NAD(P) ในไซโตพลาสซึม | เลคอาร์เค-ไอ.8 | เอ. ธาเลียน่า | |
| อีดีเอ็นเอ | ชิ้นส่วน DNA ที่มีความยาวน้อยกว่า 700 bp | ดีเอ็นเอในไซโตพลาสซึมและนิวเคลียส | ไม่ทราบ | Phaseolus vulgaris , P. lunatus , Pisum sativum , Z. mays | |
| น้ำตาลนอกเซลล์ | น้ำตาลนอกเซลล์ | ซูโครส กลูโคส ฟรุกโตส มอลโทส | น้ำตาลไซโตโซลิก | RGS1 ( A. thaliana ) | A. thaliana , N. tabacum , มะเขือยาว tuberosum |
| กรดอะมิโนนอกเซลล์และกลูตาไธโอน | กรดอะมิโนโปรตีนิก | กลูตาเมต, ซิสเทอีน, ฮิสติดีน, กรดแอสปาร์ติก | กรดอะมิโนในไซโตพลาสซึม | GLR3.3/3.6 หรืออื่นๆ ( A. thaliana ) | A. thaliana , S. lycopersicum , Oryza sativa |
| กลูตาไธโอน | กลูตาไธโอน | กลูตาไธโอนในไซโตพลาสซึม | GLR3.3/3.6 ( A. thaliana ) | เอ. ธาเลียน่า |
DAMP ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมหลายชนิดมี DAMP ที่เทียบเท่าในพืช ตัวอย่างหนึ่งคือ โปรตีน กลุ่มที่มีการเคลื่อนที่สูงสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีโปรตีน HMGB1 ในขณะที่Arabidopsis thalianaมีโปรตีน HMGB3 [ 38 ]
เป้าหมายทางคลินิกในความผิดปกติต่างๆ
การป้องกันการปล่อย DAMPs และการปิดกั้นตัวรับ DAMPs ในทางทฤษฎีจะช่วยหยุดการอักเสบจากการบาดเจ็บหรือการติดเชื้อและลดความเจ็บปวดให้กับผู้ป่วย[ 39 ]สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในระหว่างการผ่าตัด ซึ่งมีศักยภาพที่จะกระตุ้นเส้นทางการอักเสบเหล่านี้ ทำให้การผ่าตัดทำได้ยากและอันตรายมากขึ้น การปิดกั้น DAMPs ยังมีการประยุกต์ใช้ในทางทฤษฎีในการรักษาความผิดปกติ เช่นโรคข้ออักเสบ มะเร็งภาวะ ขาด เลือดแล้วกลับมามีเลือดไหลเวียนอีกครั้งกล้ามเนื้อหัวใจตายและโรคหลอดเลือดสมอง [ 39 ] ตัวเลือกการรักษาในทางทฤษฎีเหล่านี้ได้แก่:
- การป้องกันการปล่อย DAMP – การบำบัดที่กระตุ้นการตายของเซลล์, สารประกอบแพลทินัม, เอทิลไพรูเวต
- การทำให้ DAMPs เป็นกลางหรือปิดกั้นภายนอกเซลล์ – เช่น แอนติบอดีต่อ HMGB1, rasburicase, sRAGE เป็นต้น
- การปิดกั้นตัวรับ DAMP หรือการส่งสัญญาณของตัวรับเหล่านั้น – สารต้าน RAGEโมเลกุลขนาดเล็ก, สารต้าน TLR4, แอนติบอดีต่อ DAMP-R
DAMPs สามารถใช้เป็นไบโอมาร์กเกอร์สำหรับโรคอักเสบและเป้าหมายการรักษาที่มีศักยภาพ ตัวอย่างเช่น การเพิ่มขึ้นของ S100A8/A9 เกี่ยวข้องกับ ความก้าวหน้า ของกระดูกงอกใน โรคข้อเสื่อม ระยะเริ่มต้นในมนุษย์ ซึ่งบ่งชี้ว่าโปรตีน S100สามารถใช้เป็นไบโอมาร์กเกอร์สำหรับการวินิจฉัยระดับความก้าวหน้าของโรคข้อเสื่อมได้[ 40 ]นอกจากนี้ DAMP ยังสามารถเป็นปัจจัยพยากรณ์โรคที่มีประโยชน์สำหรับมะเร็ง ซึ่งจะช่วยปรับปรุงการจำแนกผู้ป่วย และผู้ป่วยจะได้รับการบำบัดที่เหมาะสมโดยการวินิจฉัยด้วย DAMPs การควบคุมการส่งสัญญาณของ DAMP อาจเป็นเป้าหมายการรักษาที่มีศักยภาพในการลดการอักเสบและรักษาโรค ตัวอย่างเช่น การให้แอนติบอดี HMGB1 ที่ทำให้เป็นกลางหรือโปรตีน A-box ที่ได้จาก HMGB1 ที่ถูกตัดทอน ช่วยบรรเทาอาการข้ออักเสบในแบบจำลองสัตว์ฟันแทะที่เป็นโรคข้ออักเสบที่เกิดจากคอลลาเจน นอกจากนี้ยังมีการรายงานการทดลองทางคลินิกด้วยสารยับยั้ง HSP อีกด้วย สำหรับมะเร็งปอดชนิดไม่ใช่เซลล์ขนาดเล็กสารยับยั้ง HSP27, HSP70 และ HSP90 กำลังอยู่ระหว่างการศึกษาในการทดลองทางคลินิก นอกจากนี้ การรักษาด้วย dnaJP1 ซึ่งเป็นเปปไทด์สังเคราะห์ที่ได้มาจาก DnaJ (HSP40) มีผลในการรักษา ผู้ป่วยโรค ข้ออักเสบรูมาตอยด์โดยไม่มีผลข้างเคียงที่สำคัญ เมื่อพิจารณาร่วมกันแล้ว DAMPs สามารถเป็นเป้าหมายการรักษาที่มีประโยชน์สำหรับโรคต่างๆ ในมนุษย์ รวมถึงมะเร็งและโรคภูมิต้านตนเอง[ 3 ]
DAMPs สามารถกระตุ้นการสร้างเยื่อบุผิวใหม่เมื่อเกิดการบาดเจ็บที่ไต ซึ่งมีส่วนช่วยในการเปลี่ยนผ่านจากเยื่อบุผิวเป็นเนื้อเยื่อเกี่ยวพันและอาจนำไปสู่ การสร้างความแตกต่างและการแพร่กระจาย ของไมโอไฟโบรบลาสต์ การค้นพบเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่า DAMPs ไม่เพียงแต่กระตุ้นการบาดเจ็บจากภูมิคุ้มกันเท่านั้น แต่ยังกระตุ้นการสร้างไตใหม่และการเกิดแผลเป็นในไตด้วย ตัวอย่างเช่น DAMPs ที่กระตุ้น TLR2 จะกระตุ้นเซลล์ต้นกำเนิดของไตให้สร้างเยื่อบุผิวที่เสียหายในท่อไตขึ้นใหม่ DAMPs ที่กระตุ้น TLR4 ยังกระตุ้นเซลล์เดนดริติกของไตให้ปล่อย IL-22 ซึ่งเร่งการสร้างเยื่อบุผิวใหม่ของท่อไตในภาวะไตวายเฉียบพลันสุดท้าย DAMPs ยังส่งเสริมการเกิดพังผืดในไตโดยการกระตุ้น NLRP3 ซึ่งส่งเสริมการส่งสัญญาณของตัวรับ TGF-β ด้วย[ 41 ]
อ่านเพิ่มเติม
- Kaczmarek A, Vandenabeele P, Krysko DV (กุมภาพันธ์ 2013). "Necroptosis: การปลดปล่อยรูปแบบโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับความเสียหายและความสำคัญทางสรีรวิทยา" . Immunity . 38 (2): 209– 23. doi : 10.1016/j.immuni.2013.02.003 . PMID 23438821 .
- Krysko DV, Garg AD, Kaczmarek A, Krysko O, Agostinis P, Vandenabeele P (ธันวาคม 2012). "การตายของเซลล์ที่กระตุ้นภูมิคุ้มกันและ DAMPs ในการรักษามะเร็ง" Nature Reviews. Cancer . 12 (12): 860– 75. doi : 10.1038/nrc3380 . PMID 23151605. S2CID 223813 .
- Garg AD, Nowis D, Golab J, Vandenabeele P, Krysko DV, Agostinis P (มกราคม 2010). "การตายของเซลล์ที่กระตุ้นภูมิคุ้มกัน, DAMPs และการบำบัดโรคมะเร็ง: การผสมผสานที่กำลังเกิดขึ้น" . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Reviews on Cancer . 1805 (1): 53– 71. doi : 10.1016/j.bbcan.2009.08.003 . PMID 19720113 .
- Garg AD, Krysko DV, Vandenabeele P, Agostinis P (พฤษภาคม 2011). "DAMPs และความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันด้วยแสงที่เกิดจาก PDT: การสำรวจสิ่งที่ไม่รู้จัก" Photochemical & Photobiological Sciences . 10 (5): 670– 80. Bibcode : 2011PhPhS..10..670G . doi : 10.1039/C0PP00294A . hdl : 1854/LU-1224416 . PMID 21258717 .
- Krysko DV, Agostinis P, Krysko O, Garg AD, Bachert C, Lambrecht BN, Vandenabeele P (เมษายน 2554). "บทบาทที่กำลังเกิดขึ้นของรูปแบบโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับความเสียหายที่ได้มาจากไมโตคอนเดรียในการอักเสบ"แนวโน้มในภูมิคุ้มกันวิทยา 32 ( 4): 157– 64. doi : 10.1016/j.it.2011.01.005 . PMID 21334975 .
- กลุ่มวิจัยโมเลกุลรูปแบบความเสียหายที่เกี่ยวข้อง (Damage Associated Molecular Pattern Molecules Group)มหาวิทยาลัยพิตต์สเบิร์ก
- Lotze MT, Deisseroth A, Rubartelli A (กรกฎาคม 2550). "โมเลกุลรูปแบบที่เกี่ยวข้องกับความเสียหาย" . ภูมิคุ้มกันวิทยาทางคลินิก . 124 (1): 1– 4. doi : 10.1016/j.clim.2007.02.006 . PMC 2000827 . PMID 17468050 .
- Lotze MT, Tracey KJ (เมษายน 2548). "โปรตีน High-mobility group box 1 (HMGB1): อาวุธนิวเคลียร์ในคลังแสงภูมิคุ้มกัน" Nature Reviews. Immunology . 5 (4): 331– 42. doi : 10.1038/nri1594 . PMID 15803152 . S2CID 27691169 .
- Maverakis E, Kim K, Shimoda M, Gershwin ME, Patel F, Wilken R และคณะ (กุมภาพันธ์ 2015). "ไกลแคนในระบบภูมิคุ้มกันและทฤษฎีไกลแคนที่เปลี่ยนแปลงไปของโรคภูมิต้านตนเอง: การวิจารณ์เชิงวิเคราะห์"วารสารโรคภูมิต้านตนเอง 57 : 1– 13. doi : 10.1016 /j.jaut.2014.12.002 . PMC 4340844 . PMID 25578468 .
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ รูปแบบโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับความเสียหาย
รูปแบบโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับความเสียหาย ( DAMPs ) [ 1 ] คือโมเลกุลภายในเซลล์ที่เป็นส่วนประกอบของ การตอบสนองภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด ซึ่ง...
ภาพรวม
DAMPs และตัวรับของพวกมันมีลักษณะดังนี้: [ 3 ]
ประวัติศาสตร์
เอกสารสองฉบับที่ตีพิมพ์ในปี 1994 คาดการณ์ถึงความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับปฏิกิริยาภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด โดยชี้ให้เห็นถึงความเข้าใจในภายหลังเกี่ยวกับธรรมชาติของการตอบสนองภูมิคุ้มกันแบบปรับตัว ฉบับแรก [ 8 ]...
ตัวอย่าง
DAMPs มีความแตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์ ( เยื่อบุผิว หรือ เนื้อเยื่อเกี่ยวพัน ) และเนื้อเยื่อที่ได้รับบาดเจ็บ แต่ทั้งหมดมีลักษณะร่วมกันคือการกระตุ้นการตอบสนองภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดภายในสิ่งมีชีวิต [ 2 ]