By Victoria Osinski
What are PAMPs and DAMPs
炎症は損傷や感染症を示す刺激から起こります。 炎症の反応は、刺激の種類と時間によって有益にも有害にもなる。 これらの刺激の源、構造、および量はかなり異なっている。 炎症刺激、すなわち「シグナル0」の主要なカテゴリーの1つは、病原体関連分子パターン（PAMPs）と損傷関連分子パターン（DAMPs）のファミリーである1,2。これらのパターンは、細菌の細胞壁、DNA、リポタンパク質、糖質、その他の構造上に見いだされる。
PAMPs vs. DAMPs: What’s the difference?
PAMPsは微生物に由来し、感染に反応して炎症を引き起こす。 3 DAMPは、腫瘍細胞、死細胞、瀕死の細胞、低酸素などのシグナルに反応して細胞から放出される物質など、宿主細胞由来のものです。 DAMPは、腫瘍細胞、死滅した細胞、低酸素などのシグナルに反応して細胞から放出される生成物など、宿主細胞由来の物質であるため、いわゆる無菌性の炎症反応を誘発する。 DAMPsは、外傷、虚血、組織損傷などの環境下で生成または曝露されることが多く、病原性感染を必要としません。2,4 こうした環境は、心筋梗塞、がん、自己免疫疾患、動脈硬化症などの場面で生じます5。
パターン認識受容体：PAMPsとDAMPsの下流でのシグナル伝達
PAMPsとDAMPsは、Toll様受容体（TLR）、細胞質NOD様受容体（NLR）、細胞内レチノイン酸誘導遺伝子I）様受容体（RLR）、細胞膜C型受容体、メラノーマ2様受容体（AIM2）等のパターン認識受容体に結合する。3,5 パターン認識受容体を発現する細胞種には、マクロファージ、単球、樹状細胞、マスト細胞などの自然免疫細胞のほか、上皮細胞や線維芽細胞などの非免疫細胞も含まれます1,2。 パターン認識受容体とリガンドの結合とそれに伴う構造変化は、転写変化や翻訳後修飾をもたらす下流シグナル伝達のカスケードを促します。3 大別すると、パターン認識受容体の関与によって、白血球の動員を促すシグナルがもたらされます。
TLR4 は、Rat Anti-Mouse TLR4 Monoclonal Antibody (Catalog # MAB2759) を 10 µg/mL で 3 時間、室温で固定した RAW 264.7 mouse monocyte/macrophage cell line で検出されました。 細胞を NorthernLights 557-conjugated Anti-Rat IgG Secondary Antibody (red; Catalog # NL013) で染色し、DAPI (blue) でカウンターステインした。 特異的な染色は、細胞表面に局在していた。
Find TLR signalaling targets
Pattern recognition receptor response are context-dependent
Pattern recognition receptorは様々な分子パターンを認識し、その結果、受容体依存性の反応を誘導することができる。 さらに、同じ細胞内で同時に行われるシグナル伝達は、パターン認識受容体の関与に対する下流の反応を調節することができる。 例えば、サイトカインは、パターン認識受容体のシグナル伝達経路に対して、補完的、増幅的、あるいは抑制的に下流のシグナル伝達を刺激することがある1。 このように、このような複雑さが、PAMPやDAMPによる炎症反応の研究を複雑にしていますが、非常に魅力的です。
Victoria Osinski, Doctoral Candidate
University of Virginia
Victoria does the cellular mechanisms regulating vascular growth during peripheral artery disease and obesity.
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