一个伟大的士兵,一场伟大的战斗,一个悲壮的方式。今天带你认识中性粒细胞胞外诱捕网(NETs),也叫胞外陷阱。
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【侦察天线】 固有免疫细胞拥有能够识别‘外来入侵者’特征和‘内部组织损伤’特征的各种受体,统称为‘模式识别受体(PRR)’。
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固有免疫细胞表达的能识别‘外来入侵者’特征和‘内部组织损伤’特征的各种受体,统称为‘ 模式识别受体(PRR)’
病原体所特有的分子,统称为‘ 病原相关分子模式(PAMPs)’ 细胞死亡或损伤所释放出一些分子,统称为‘ 损伤相关分子模式(DAMPs)
FCγ受体可以识别抗体的Fc端。我们都知道,B淋巴细胞会根据不同的入侵者制造不同的抗体,抗体虽然不能杀敌,但其依靠如同手臂的抗原结合区(Fab区)抓住入侵者,形成抗体抗原复合物,再通过如同尾巴的Fc恒定区与中性粒细胞表面的Fc受体结合,将调理后的病原体递交给中性粒细胞供其吞噬。 原创图片,引用请注明来源
步兵杀手——中性粒细胞
受体的活化,使得NADPH氧化酶被激活,制造出高水平的活性氧(ROS),例如H2O2、OCl-、OH-等强氧化剂衍生物,开启’ 氧化杀菌 ‘。
ROS的生成,诱导中性粒细胞颗粒蛋白释放,如髓过氧化物酶MPO、弹性蛋白酶NE、酸性磷酸酶、溶菌酶、防御素等多种抗菌蛋白酶,开启’ 蛋白酶杀菌 ‘。
通过‘ 吞噬 ’及‘ 氧化杀菌+蛋白酶杀菌 ’将吞噬-溶酶体内的病原体消灭——‘先吞后杀’战术
如果面对的是大规模或者持续的战斗或者大个头的病原体,中性粒细胞火力不足或者难以吞噬时,以上杀敌手段就不够了。此时中性粒细胞就拿出其终极武器,也是堪称悲壮的自杀式袭击与敌人鱼死网破了,这就是NETs。
前面说了,在ROS作用下会诱导中性粒细胞脱颗粒,其中两个重要的蛋白酶就脱颖而出——中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)、髓过氧化物酶(MPO)。下面仅针对NE进行简单展示。
一靠NE诱导DNA脱聚
NE诱导细胞核内的肽基精氨酸脱氨酶4(PAD4)活化,活化PAD4使缠绕在DNA上的组蛋白被瓜氨酸化,组蛋白一旦瓜氨酸化染色质就会解聚,同时促进更多MPO和NE从细胞质嗜天青颗粒中释放。当核膜崩解时,脱聚染色质可以与以上颗粒蛋白混合。
二靠NE诱导打孔蛋白GSDMD形成孔道
NE将GSDMD裂解为活性形式(GSDMD- NT),在质膜和颗粒膜上生成孔洞,促进NE和其他颗粒内容物的释放。
随之质膜的破裂,中性粒细胞完成最后的壮举,喷出装饰有抗菌成分(组蛋白、NE、MPO…)的染色质网络,这就是NETs。
但仅靠浓缩了抗菌蛋白的染色质网络还不够,因为染色质可困不住病原体。
织网,织一个纤维蛋白网,织一个让病原体插翅难逃的纤维蛋白网,困住它们,再杀死它们!
So easy ! 只需让NETs拥有激活和促进凝血的能力即可实现!
NETs带负电,直接激活FXII,启动内源凝血,促进凝血 NETs结合TF,加强外源凝血 NETs上的NE和MPO,降解抗凝蛋白(TM、TFPI) NETs结合VWF,募集血小板,促进凝血 NETs上的组蛋白激活血小板,促进凝血
以NETs为支架形成的纤维蛋白,如同织出的一张大网,将病原体捕获并牢牢困住,再通过NETs强大的抗菌特性,将被困的病原体用不同的手段杀死。——‘先困后杀’战术
组蛋白:具有强大抗菌特性,影响膜通透性和DNA结合/扰乱转录(说明:组蛋白占NET相关蛋白的70%左右)。 NE:可以降解细菌蛋白 MPO:产生可以杀死病原体的次氯酸
如此完美的策略,完美实现了,面对强大的对手,捕获它,消灭它——以小搏大!以少搏多!
但悲壮的是,中性粒细胞生命也走到了尽头,它牺牲自己,喷出最后的火力。
要说明的是,除了这种自杀式NETs,还有另一种NETs形式(非ROS依赖),有机会以后再讲。
【小结】NETs的本质是以DNA为基本结构附着大量抗菌蛋白(组蛋白、弹性蛋白酶NE和髓过氧化物酶MPO。
中性粒细胞胞外陷阱
(neutrophil extracellular traps,NETs)
Neutrophil 中性粒细胞
Extracellular 细胞外
Traps 陷阱
免疫系统好步兵
嗅到危险就活化
杀戮机器无人敌
一吞二ROS三靠酶
先吞后溶杀敌狠
终极武器堪悲壮
核崩膜烂喷NETs
支架就是DNA
抗菌蛋白被浓集
激活凝血成大网
牢牢困住病原体
抗菌蛋白再发挥
先困后杀共赴死
至死只为守誓言
当好免疫好士兵
本文荟萃自,只做学术交流学习使用,不做为临床指导,本文观点不代表数字日志立场。