线粒体DNA在先天性免疫中的作用

宋银娟，廖 轶，周向梅

(中国农业大学动物医学院，北京 100193)

先天性免疫系统是机体抵御病原体感染的第一道防线。先天性免疫系统的模式识别受体(pattern-recognition receptors, PRRs)可识别病原相关分子模式(pathogen-associated molecular patterns, PAMPs)和损伤相关分子模式(damage-associated molecular patterns, DAMPs)，病原相关分子模式包括病原微生物的结构组分、核酸以及蛋白质等[1]。PRRs主要分为4个家族：Toll样受体(toll-like receptors, TLRs)、NOD样受体(NOD-like receptors, NLRs)、C型凝集素受体(C-type lectin receptors, CLRs)以及RIG-Ⅰ样受体(RIG-Ⅰ like receptors, RLRs)[2-3]。配体结合可激活PRRs从而激活下游的炎性复合体、干扰素调节因子(interferon regulatory factors, IRFs)、核转录因子κB(nuclear factor kappa-B，NF-κB)及丝裂原激活蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases, MAPKs)等信号，引起炎性细胞因子、趋化因子和Ⅰ型干扰素等的产生。近年来，研究表明线粒体与先天性免疫反应之间存在串扰。

线粒体是动态的、具有双膜结构的细胞器，起源于15亿～25亿年前的一种古老的变形杆菌[4-6]。线粒体含有自己的遗传物质线粒体DNA，线粒体DNA是一种小的、双链的环状分子，可以编码13种氧化磷酸化系统必需的蛋白亚基、2个核糖体RNA以及22个转运RNA，驱动线粒体呼吸和ATP产生[7]。线粒体在细胞中执行多种功能，是细胞的能量工厂。除产生能量外，它们在代谢中的重要作用还包括氨基酸和脂肪酸代谢以及血红素、激素和铁硫团簇的生物合成。此外，线粒体参与调节细胞凋亡、钙稳态以及活性氧信号[8]。同时，线粒体被证明在宿主免疫反应中有着多种作用，如发挥信号和效应功能、促进免疫细胞激活和抗菌防御，并在细胞和组织损伤时触发炎症反应[9]。当受到内源性或外源性刺激时，线粒体会发生应激，释放线粒体DAMPs，如线粒体DNA、线粒体活性氧等进入细胞质或细胞外环境[10]。……