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作者及机构:本文由Luca Iamartino(意大利佛罗伦萨大学实验临床与生物医学科学系)和Maria Luisa Brandi(意大利骨病研究基金会FIRMO)共同撰写,发表于2022年11月18日的《Frontiers in Physiology》期刊。
主题:本文综述了钙敏感受体(Calcium-Sensing Receptor, CaSR)在炎症中的最新研究进展,探讨了CaSR在多种组织和免疫细胞中的调节作用,特别是在炎症反应中的双重角色,并提出了CaSR作为治疗靶点的潜在应用。
主要观点及论据:
CaSR的生理功能及其在炎症中的多重角色
CaSR属于G蛋白偶联受体家族C类,广泛表达于全身各组织,主要调控钙离子稳态。CaSR不仅通过直接控制肾脏钙排泄和间接调节甲状旁腺激素(PTH)释放来维持钙平衡,还在神经元发育、血管张力、胰岛素分泌、细胞增殖和凋亡等多种生理过程中发挥重要作用。近年来,研究发现CaSR在炎症中具有双重作用:在大多数组织中促进促炎反应,但在大肠中则表现出矛盾的作用。CaSR在免疫细胞中的表达进一步支持了其在免疫反应和细胞趋化中的关键作用。例如,CaSR通过激活NLRP3炎症小体和NF-κB信号通路,促进炎症介质的释放。此外,炎症刺激(如促炎细胞因子)可显著上调CaSR的表达,这可能是重症患者(如脓毒症或烧伤患者)中低钙血症和低PTH水平的原因之一。
CaSR在免疫细胞中的表达及其在炎症中的作用
CaSR在单核细胞、巨噬细胞、中性粒细胞和淋巴细胞等多种免疫细胞中均有表达,并通过多种信号通路调控其功能。例如,CaSR通过激活NLRP3炎症小体促进单核细胞和巨噬细胞释放IL-1β,并通过NF-κB通路调控中性粒细胞的活化。在淋巴细胞中,CaSR通过MAPK和NF-κB通路促进细胞因子分泌,并通过PLC-IP3通路诱导T细胞凋亡。这些发现表明,CaSR在免疫细胞活化中起关键作用,并可能参与多种炎症性疾病的病理生理过程,如心肌梗死、脓毒症和类风湿性关节炎。
CaSR在不同组织中的炎症调节作用
CaSR在多种组织中介导炎症反应,但其作用因组织类型而异。例如,在大脑中,CaSR与阿尔茨海默病(AD)的神经炎症密切相关。CaSR与可溶性β淀粉样蛋白(sAβ)结合后,促进神经元炎症和细胞死亡,提示CaSR可能是AD治疗的新靶点。在肺部,CaSR通过调控气道高反应性和炎症介质的释放,参与哮喘的病理过程。在心血管系统中,CaSR通过激活NLRP3炎症小体和NF-κB通路,促进血管和心肌炎症。在脂肪组织中,CaSR通过调控脂质代谢和炎症介质的表达,参与肥胖相关的炎症反应。在肠道中,CaSR的作用存在争议,一些研究表明其具有抗炎作用,而另一些研究则发现其促进炎症反应。
CaSR在病毒感染和COVID-19中的潜在作用
CaSR在病毒感染中也发挥重要作用。例如,SARS-CoV-2通过增加细胞内钙离子浓度促进病毒复制和炎症反应。COVID-19患者中常见的低钙血症和低PTH水平可能与CaSR的过度激活有关。此外,CaSR在免疫细胞中的上调可能加剧COVID-19患者的炎症反应。这些发现提示,CaSR可能是治疗COVID-19的潜在靶点,特别是通过使用CaSR拮抗剂(如calcilytics)来缓解低钙血症和炎症反应。
CaSR作为治疗靶点的潜力
由于CaSR在多种炎症性疾病中的关键作用,其药理调控(如使用calcilytics)已成为研究热点。例如,calcilytics在哮喘、AD和炎症性肠病(IBD)等疾病中显示出抗炎潜力。然而,CaSR的广泛表达也带来了系统性副作用的风险,如胃肠道不适。因此,开发组织特异性的CaSR调控策略是未来的研究方向。
论文的意义与价值:
本文全面总结了CaSR在炎症中的最新研究进展,揭示了其在多种炎症性疾病中的关键作用,并提出了CaSR作为治疗靶点的潜力。这些发现不仅深化了我们对CaSR功能的理解,还为开发新的抗炎治疗策略提供了理论依据。此外,本文还探讨了CaSR在COVID-19等病毒感染中的潜在作用,为应对全球健康挑战提供了新的思路。
通过这篇综述,读者可以全面了解CaSR在炎症中的多重角色及其在疾病治疗中的潜在应用,为相关领域的研究者提供了重要的参考和启发。