炎症相关的信号转导通路PPT精品课程课件讲义
最新病理生理学11-细胞信号转导与疾病-PPT文档
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Insulin pathway
二、受体、信号转导过度激活与疾病
❖ 某些信号转导蛋白过度表达 ❖ 某些信号转导蛋白组成型激活突变 ❖ 刺激型抗受体抗体
如肢端肥大症和巨人症
路信 过号 度转 激导 活通
分泌生长激素(GH)过多的垂体腺瘤中,有30—40%是由于编 码Gsα的基因突变所致,其特征是Gsα的精氨酸201被半胱氨 酸或组氨酸取代;或谷氨酰胺227被精氨酸或亮氨酸取代,这些 突变抑制了GTP酶活性,使Gsα处于持续激活状态,cAMP含量增 多,垂体细胞生长和分泌功能活跃。
第三节 细胞信号转导异常与疾病
❖一、受体、信号转导障碍与疾病 特
❖ 受体数量减少 ❖ 受体亲和力降低
定 信 号
❖ 受体阻断型抗体的作用
转
激
❖ 受体功能所需的协同因子或辅助因子缺陷
导
素
过
抵
❖ 受体功能缺陷
程
抗
❖ 受体后信号转导蛋白的缺陷
减
征
弱
或
中
断
㈠ 雄激素受体缺陷与雄激素抵抗征
原因和机制:
AR减少和失活性突变
TLR-1,6,10? TLR-2 MyD88 TIRAP
Cell
1
MAPKK
IRAK TRAF6
MAPK (ERK, P38, JNK)
LPS
TLR-4 (TRIF?) MyD88 TIRAP
病毒 dsRNA
TLR-3 TRIF
IKK IB/NFB
IRF-3
MyD88依赖性炎症基因转录 IFN TNF IL-1 IL-6
AIS可分为:
男性假两性畸形 特发性无精症和少精症 延髓脊髓性肌萎缩
㈡胰岛素受体与胰岛素抵抗性糖尿病
11炎症反应与SIRS-PPT课件
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3.脱颗粒,释放溶酶体
溶酶体酶包括:
组织蛋白酶 弹性蛋白酶 胶原酶 活性氧及其他
分解细菌、异物, 引起组织损伤
四、炎症的调控
为防止过度的炎症反应对机体的损害,体 内具有复杂的多层次的抗炎机制。 (一)存在抑炎的细胞因子 如IL-4、 IL-10等。 (二)存在促炎细胞因子受体的抑制物
1. 存在可溶性受体的细胞因子受体,如可 溶性TNF受体。可溶性受体能与膜受体竞争 结合配体,从而阻断配体通过膜受体介导的 信号转导及作用。
Platelets
Refer to Fig. 12.4 Rang et al.
五、炎性疾病
过强和过度的炎症反应可造成血管内皮细 胞和其他组织细胞的广泛损伤,导致缺血 再灌流损伤、急性呼吸窘迫综合征、类风 湿性关节炎等炎症性疾病。
炎症的扩散还可导致全身炎症反应综合征 (SIRS)。
(一)急性呼吸窘迫综合症(ARDS)
acute respiratory distress syndrome
二、炎症反应的扩大和释放反应
激活的炎细胞能产生一系列促炎细胞因子、 趋化因子和脂质炎症介质等,并表达多种 粘附分子。
(一)促炎细胞因子
促炎细胞因子包括TNF、IL-1和IL-6等。
它们又可在细胞表面受体的介导下,激活 细胞信号转导通路,导致促炎细胞因子等 炎症介质的进一步释放,导致炎细胞的进 一步激活和炎症反应的扩大,通过正反馈 性的调节引起炎症瀑布反应(inflammatory cascade)。
而是机体防御反应引起的。
4、SIRS的并发症
MODS
致病因子
原发性MODS SIRS 继发性MODS
痊愈或死亡
5、SIRS的治疗原则 抗炎
Eicosanoids
病理生理学课件 9 细胞信号转导与疾病
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Ca++-CaM可以磷酸化许多蛋白质的丝/苏氨酸 残基,使之激活或失活。Ca++-CaM激酶既能 激活腺苷酸环化酶又能激活磷酸二酯酶,即它 既加速cAMP的生成又加速cAMP的降解,使 信息迅速传至细胞内,又迅速消失,不仅参与 调节PKA的激活和抑制,还能激活胰岛素受体 的酪氨酸蛋白激酶活性,在细胞的信息传递中 起非常重要的作用。
(1)能接收信号的特定的受体;(2)受体后的 信号转导通路(由酶催化一系列有序发生的生 化反应,起始信号后参与其中的分子数量增多, 出现信号级联,使弱刺激渐增强-信号放大); (3)信号的生物学效应。
2、跨膜信号转导
胞外信息分子两类:一类能穿过细胞膜 (如大多数脂溶性信息分子);另一类不 能穿过细胞膜(如水溶性信息分子)。不 能穿过细胞膜的信息分子必须与膜受体结 合才能进一步激活细胞内的信息分子,也 就是要先把胞外信号转变为胞内信号,
在哺乳动物 已克隆出4个MAPK亚族:细胞外信号调节激 酶ERK, 大丝裂原活化蛋白激酶BMK, c-JUN N端蛋白激酶 JNK/应激激活的蛋白激酶SAPK, p38 MAPK
Ras蛋白是由一条多肽链组成的单体蛋白,由 原癌基因ras编码而得名。它的性质类似于G蛋 白中的Ga亚基,它的活性与其结合GTP或 GDP直接有关,Ras与GDP结合时无活性,但 磷酸化的SOS可促进GDP从Ras脱落,使Ras转 变成GTP结合状态而活化。Ras蛋白的分子量 为21KD,故又名p21蛋白,因其分子量小于与 七个跨膜受体偶联的G蛋白,也被称作小G蛋 白。活化的Ras蛋白可进一步活化Raf蛋白。
《炎症反应的双通道》课件
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炎症反应的双通 道机制
双通道机制的提出
背景:炎症反应是机体对损伤或感染的一种防御反应 提出者:美国科学家Paul Ehrlich 提出时间:19世纪末 提出原因:为了解释炎症反应的复杂性和多样性 提出意义:为炎症反应的研究提供了新的思路和方法
双通道机制的组成
细胞因子通道: 补体系统通道: 细胞凋亡通道: 细胞增殖通道: 免疫调节通道: 细胞迁移通道:
炎症反应的双通 道与治疗
针对双通道的治疗策略
抑制IL-6通路:使用IL-6受 体拮抗剂,如托珠单抗
抑制TNF-α通路:使用 TNF-α抑制剂,如依那西普
抑制IL-1通路:使用IL-1受 体拮抗剂,如阿那白滞素
抑制IL-17通路:使用IL-17 抑制剂,如司库奇尤单抗
抑制IL-23通路:使用IL-23 抑制剂,如乌司奴单抗
感谢您的观看
汇报人:
抑制IL-1β通路:使用IL-1β 抑制剂,如阿那白滞素
药物研发与治疗进展
炎症反应的双通道:两条信号通路,包括NF-κB和MAPK 药物研发:针对两条信号通路的药物研发,如NF-κB抑制剂和MAPK抑制剂 治疗进展:药物研发在炎症性疾病治疗中的进展,如类风湿性关节炎、克罗恩病等 未来展望:药物研发与治疗进展的未来趋势,如个性化治疗、联合用药等
两条通路分别 是 : To l l 样 受 体 信号通路和干 扰素信号通路
To l l 样 受 体 信 号 通路:识别病 原体,激活免 疫细胞,产生
炎症反应
干扰素信号通 路:调节免疫 细胞功能,增 强免疫反应, 抑制病毒复制
两条通路相互 协调,共同调 控炎症反应, 维持机体稳态
炎症反应的双通 道与疾病
药物选择:双通道机制的治疗药物包括非甾体抗炎药、糖皮质激素、免疫抑制剂等, 需要根据患者的具体情况选择合适的药物
2024版年度信号转导通路PPT课件
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01定义02意义信号转导是指细胞外信号通过细胞膜上的受体,经过一系列细胞内信号分子的传递和放大,最终引起细胞生理反应的过程。
信号转导是细胞对外界刺激作出应答的关键环节,参与调控细胞生长、分化、凋亡等多种生理过程,对于维持机体稳态具有重要意义。
信号转导定义与意义信号分子与受体分类信号分子包括激素、神经递质、生长因子、细胞因子等多种类型,它们通过与受体结合来传递信息。
受体分类根据信号分子的不同,受体可分为离子通道型受体、酶联型受体和G蛋白偶联型受体等类型。
每种受体都有其特定的结构和功能,能够识别并结合相应的信号分子。
03通过G 蛋白偶联受体介导的信号转导途径,包括cAMP 信号通路、磷脂酰肌醇信号通路等。
G 蛋白偶联受体信号转导途径通过酶联受体介导的信号转导途径,包括酪氨酸激酶受体信号通路、丝氨酸/苏氨酸激酶受体信号通路等。
酶联受体信号转导途径通过细胞因子受体介导的信号转导途径,包括JAK-STAT 信号通路、NF-κB信号通路等。
细胞因子受体信号转导途径信号转导途径简介信号的逐级放大细胞内信号传递过程中,信号分子通过级联反应逐级放大,使微弱的细胞外信号能够引起强烈的细胞生理反应。
信号的可调性细胞内信号传递过程受到多种因素的调节,包括受体表达水平、信号分子的合成与降解、信号转导蛋白的活性与定位等,这些调节机制使细胞能够对外界刺激作出精确而灵活的应答。
信号的整合性细胞内存在多种信号转导途径,这些途径之间通过交叉对话和相互调控,实现对细胞生理功能的整体协调和控制。
信号的特异性细胞内信号传递具有高度的特异性,不同的信号分子只能激活特定的信号转导途径,引起特定的细胞生理反应。
细胞内信号传递特点G蛋白偶联受体介导通路G蛋白偶联受体(GPCR)是一大类膜蛋白受体的统称,介导细胞对多种信号分子的响应。
GPCR与G蛋白结合后,通过激活或抑制下游效应器酶,将信号传递至细胞内。
常见的GPCR介导的信号转导通路包括cAMP信号通路、磷脂酰肌醇信号通路等。
炎症的分子机制ppt课件
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一、生物致炎因素的主要受体―TLR受体家族
● 生物致炎因素
病原微生物
●受体
TLR家族(Toll-like receptors, TLR)
Toll
可接受生物致炎信号刺激的一种重要受体;是果蝇体内介导天然免疫反应的一种重要受体
●目前已发现的TLR家族成员有11个
●作用是与各种细菌或病毒的分解产物结合
中性粒细胞活化及趋化促进PG和LT合成
C5a、C5adesArg
促进吞噬细胞吞噬细菌和免疫复合物
C3b、C4b
刺激专门吞噬细胞和呼吸道聚集
C3b、C5a、C5adesArg、C1q
溶解外源细菌或细胞
C5b
溶解循环中的免疫复合物
C3b、CR1
2.血小板激活因子 platelet activating factor, PAF
3.组织损伤转向组织修复的信号
巨噬细胞分泌更多的SLPI TNFα—IL-12—IFNγ 途径 中性粒细胞渗出停止、凋亡、被吞噬 TGFb的作用
4.中枢神经系统在炎症反应中的作用
中枢神经元合成和表达促炎细胞因子TNF和IL-1等 副交感神经递质乙酰胆碱使巨噬细胞进入静止状态
肥大细胞和嗜碱性粒细胞的颗粒中富含的一种蛋白质-多糖复合物,它形成了颗粒的结构基质,也作为半抗原和其他介质的结合部位
第四节 炎症反应相关的信号转导机制
TLR-4介导的LPS信号转导
TNF-a受体介导的TNF-a信号转导
趋化因子受体介导的信号转导通路
第五节 急性时相反应
发热 肝代谢和基因表达的改变
二、炎症反应细胞聚集的分子机制
1. 白细胞进入炎症组织的三个步骤
粘附在血管内皮细胞的表面 ↓ 细胞因子和趋化因子刺激活化 ↓ 穿过血管壁基底膜进入组织间隙
Akt信号转导通路课件
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负调控PI3K/Akt通路,通过去磷酸化作用降低PIP3水平。
PI3K/Akt信号转导通路激活条件与过程
80%
激活条件
生长因子、激素等胞外信号与细 胞膜上受体结合,激活PI3K。
100%
激活过程
PI3K催化膜磷脂生成PIP3,PIP3 与Akt的PH结构域结合,导致 Akt构象改变并被PDK1和PDK2 磷酸化激活。
代谢组学
分析Akt信号通路对细胞代谢的影响 ,发现新的代谢物和代谢途径,为药 物研发提供新靶点。
06
总结与展望
Akt信号转导通路课件重点内容回顾
01
Akt信号转导通路的 基本概念和组成
介绍了Akt信号转导通路的基本定义 、主要成员及其在细胞内的功能。
02
Akt信号转导通路的 激活机制
详细阐述了Akt信号转导通路的激活 过程,包括PI3K的激活、PDK1对Akt 的磷酸化等关键步骤。
挑战与前景
尽管靶向Akt信号转导通路的治疗策略取得了一定进展,但仍面临选择性、耐药性等挑战。未来需要继续深 入研究Akt信号通路的调控机制和药物作用机理,为开发更有效、安全的治疗药物提供理论支持。
05
实验方法与技术应用
Akt活性检测方法介绍
02
01
03
免疫沉淀法
通过特异性抗体沉淀Akt蛋白,再检测其激酶活性。
Akt蛋白激酶通过磷酸 化作用激活mTORC1 ,促进蛋白质合成和细 胞生长。
Akt蛋白激酶磷酸化并 抑制GSK3β,进而激活 Wnt信号通路,促进细 胞增殖。
Akt蛋白激酶通过磷酸 化作用抑制凋亡相关蛋 白,如Bad和caspase9,从而抑制细胞凋亡 。
炎症相关的信号转导通路PPT精品课程课件讲义
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利用新兴技术推动抗炎药物研发
如人工智能、基因编辑、高通量筛选等技术在抗炎药物研发中的应用前景。
THANKS
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生理意义
炎症是机体的一种自我保护机制,有助于清除有害物质和修复受损组织。
调控机制
机体通过神经、体液和免疫等多种机制对炎症进行调控,以维持内环境稳定。
02
信号转导通路基本概念
Chapter
信号分子与受体介绍
信号分子
包括激素、神经递质、生长因子等, 具有传递信息、调节细胞功能的作用。
受体
位于细胞膜或细胞内,能特异性识别 并结合信号分子,引发细胞响应。
NF-κB家族成员及结构特点
NF-κB家族成员
包括RelA(p65)、RelB、c-Rel、p50/p105(NF-κB1)和p52/p100(NF-κB2)等
结构特点
含有Rel同源结构域(RHD),负责DNA结合和二聚化;不同成员之间通过RHD相互结合形成同源或异源 二聚体
NF-κB激活途径和调控机制
信号终止
通过受体脱敏、内吞、降解等方式,使信号传递得到终止,避免过度反应。
功能异常与疾病关系
01
信号转导异常与多种疾病密切相关,如癌症、心血管疾病、神经退行性疾病等。
02
深入研究信号转导通路,有助于揭示疾病发生发展机制,为药物研发和治疗提供 新靶点。
03
NF-κB信号转导通路在炎症中 作用
Chapter
信号转导途径类型
1 2
G蛋白偶联受体信号转导途径 通过G蛋白介导,传递细胞外信号至细胞内,调 节多种生理过程。
酶联受体信号转导途径 受体本身具有酶活性,通过催化作用将信号传递 至细胞内。
细胞内炎症信号通路
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细胞内炎症信号通路生物机体细胞间重要而多样化的生物学功能来源于细胞间的信号转导,其中细胞因子介导是信号转导的一种重要方式。
1 Janus酪氨酸激酶-信号转导和转录激活因子(Janus tyrosine kinase-sigal transduction and transcraption activator, JAK-STAT)信号通路JAK-STAT信号通路是细胞间最主要的信号及链传递途径,介导完成从胞质到核内的信号转导。
在免疫、造血及神经系统中,机体接受外源及内源的刺激而产生细胞因子,细胞因子与受体结合后导致受体同源或者异二聚化,通过信号通路促发细胞内信号级联传递。
JAKs 家族是一类非受体酪氨酸激酶(PTK),由JAK1、JAK2、JAK3和TYK1四个成员组成,其结构不含SH2、SH3,C段具有两个相连的激酶区。
JAK激酶同源域1(JH1)具有催化PTK的功能域,JH2为激酶样功能域,为STATs结合部位,但由于缺乏激酶活化所必需的氨基酸残基而没有活性。
STAT家族在哺乳动物中共发现七个成员,包括STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b及STAT6。
STAT具有多种生物学功能,STAT1和STAT2对先天性免疫其关键作用,STAT4和STAT6在获得性免疫中起重要作用。
研究表明,JAKs主要由细胞因子受体超家族(cytokine receptor superfamily)活化,活化受体的胞内部分发生二聚体化,JAKs 与二聚体化受体的box功能区结合并发生磷酸化激活,活化的JAKs进一步诱发活化的二聚体受体复合物周围的PTK底物活化,包括细胞因子受体型PTK、JAKs家族、STATs等。
JAKs的底物STATs具有SH2和SH3两类结构域,STATs可通过SH2功能域与二聚体受体复合物的酪氨酸及JAKs上的KLD功能域结合,被JAKs磷酸化后发生二聚化,形成同源或医院二聚体(如:SIF-A、SIF-B、SIF-C等),然后穿过核膜进入核内调节相关基因的表达,即JAK-STAT途径,包括:配体与受体结合导致受体二聚化,二聚化的受体激活JAKs,JAKs 使STATs磷酸化形成二聚体,暴露出入核信号,进入核内,调节基因的表达。
炎症反应的双通道ppt课件
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炎症反应的双通道
皮质激素的作用
抑制多种炎症介质
细胞因子
粘附分子 可诱导的酶
对炎性反应的多种作用
Adapted from Peters-Golden M, Sampson AP J Allergy Clin Immunol 2003;111(suppl 1):S37-S48.
Slide 4
白三烯:在哮喘早期及疾病全程中的重要性
其它炎性介质
白三烯
无炎症反应
This slide is an artistic rendition.
哮喘
炎症反应
Adapted from Holgate ST, Peters-Golden M J Allergy Clin Immunol 2003;111(1 suppl):S1-S4; Holgate ST et al J Allergy Clin Immunol 2003;111(1 suppl):S18-S36; Henderson WR Jr et al Am J Respir Crit Care Med 2002;165:108-116; PetersGolden M, Sampson AP J Allergy Clin Immunol 2003;111(1 suppl):S37-S42; Varner AE, Lemanske RF Jr. In Asthma and Rhinitis. Oxford, UK: Blackwell Science, 2000:1172-1185.
Slide 1
炎症反应在哮喘中的重要性
哮喘本质上是一种炎症反应疾病
炎症反应导致气管收缩及气道高反应性,从而
产生症状 对轻中度哮喘病人应首先进行控制炎症的治疗
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一、介导炎症启动和炎细胞激活的模 式识别受体及其信号转导通路
Signalings mediated by pattern recognition
receptors activate inflammatory cells and
initiate inflammation
致炎因子总体上可分为两大类:
Toll-like receptors (TLRs, 膜受体)
清道夫受体(Scavenger Receptors, 膜受体)
C型凝集素(lectin ) receptors (CLRs,膜受体) RIG-I like receptors (RLRs,为胞质的RNA解旋酶) NOD-like receptors (NLRs; cytoplasmic sensors)
激活信号转导,促进转录,启动炎症反应 Figure 2.Initiation of Inflammation Usually Requires Signals from Both Microbes and Injured Tissue
(一)模式识别受体的分类 (Classes of pattern recognition receptors)
钙信号通路
激活磷脂酶A2(PLA2),产生花生四烯酸 及其衍生 物脂质炎症介质:
前列腺素( Prostaglandins, PGs)
白三烯(Leukotrienes, LTs) 血栓素(TXA2)
血小板激活因子(PAF)等。
LPS PMN
LPS TLR4 MyD88
Hale Waihona Puke IRAKTRAF6
PI3K
TAK-TAB-TAB2
for advanced glycation end products, RAGE)等
病原体产物
Pathogens
组织损伤产物
Injury cellular components
模式识别受体
Activation of signal pathways and transcription factors
TLR AND THEIR LIGANDS
TLR4介导LPS的信号转导和炎细胞的激活
LPS 与 TLR4 结合后,能直接或间接启动炎细胞内 的多条信号转导通路: ( 1 ) 激活转录因子 NF-B , 促进促炎细胞因子
(proinflammatory cytokine) , 如 TNF- 、 IL-1 、
1.病原相关分子模式(pathogen-associated molecular patterns, PAMPs);
即病原体的高度保守成分,如细菌脂多糖、磷 壁酸(techoid acid)、甘露糖等。
2.损伤/危险相关分子模式(damage/dangerassociated molecular patterns, DAMPs)。 为组织损伤产生的或内源性代谢产物, 如高迁移率族 蛋白B1(high mobility group box-1, HMGB1)、 heat shock proteins(HSP),ECM成分等。
PPT内容可自行编辑
炎症相关的信号转导通路
主讲:XX XX
凡大医治病,必当安神
定志,无欲无求,先发大慈恻 隐之心,誓愿普救含灵之苦。
- - 孙思邈
PPT内容可自行编辑
开始上课!
炎症性疾病包括: 1. 感染性疾病: 如(禽)流感、病毒性肝炎、 结核、疟疾、艾滋 病等;
2.非感染性疾病:
如急性胰腺炎、类风湿性关节炎、溃疡性结肠
IL-6、粘附分子以及趋化因子等的表达。 (2) 激活转录因子干扰素调节因子(interferon regulation factor,IRF),促进干扰素的表达。
Model of LPS-TLR4-NFkB signaling pathway
LPS
TLR4
单核/巨噬细胞
MyD88
其他信号转导 通路
Toll样受体(toll like receptor, TLR)
是免疫细胞上表达的主要的模式识别受体(PRRs) , 能识别病原微生物或细胞应激相关的蛋白,激活天然 应答细胞,在宿主防御中起重要作用。
已发现13个成员,分为两个组:
TLR1, 2, 4, 5分布在膜上,主要识别细菌的脂蛋白和 糖脂等,如TLR4能识别LPS; TLR3, 7, 8, 和 9 分布在细胞内的内体(endosome) 表面, 能识别细胞内的病原体,如病毒成分。
炎、缺血再灌流损伤等。
动脉粥样硬化、某些肿瘤的发病也与炎症有关。
炎症反应是多种细胞、多种因子参与的 非常复杂的反应。阐明炎症反应的机制及调控因 素,减轻炎症反应的损害,一直是基础医学与临床 医学的重要课题之一。本讲主要讨论炎细胞内的信 号转导与炎细胞功能的关系,以及在炎症的启动、 放大和反应过程中的作用,并讨论机体对炎症反应 的调控机制。
receptors
MΦ,DC
epithelial cells endothelial cells fibroblasts
Inflammatory cell activation
(基因表达改变、变形、分泌和释放等功能增强)
组织损伤 基质损伤 细菌 细胞坏死 细胞凋亡
细菌成分
组织细胞成分
模式识别受体识别
IKK
IB kinase IB降解
P IB
NF-B
核
促炎细胞因子(cytokines)
NF-B
靶基因
趋化因子(chemokines) 粘附分子(cell adhesion molecules)等
TLR signaling
(3)其他信号通路
激活p38MAPK和JNK信号通路等。
激活PI-3K-Akt信号转导通路 激活其他信号转导通路,如PLC-PKC 信号通路、
Akt
炎细胞的激活
p38
LPS induces phosphorylation of p38 in Macrophage
Time (min) LPS phospho-p38 total p38
天然免疫细胞具有一套模式识别受体(pattern recognition receptors,PRRs) 1. 识别病原相关分子模式(PAMPs)的受体; 如Toll-like receptors(TLRs) 2.识别损伤/危险相关分子模式(DAMPs)。 如TLRs、晚期糖基化终产物受体 (receptor