NF-κB通路
NF-κB通路(Nuclear Factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells Pathway)是细胞内一条古老且高度保守的信号转导通路,被誉为免疫系统和炎症反应的“中央调节枢纽”。NF-κB 是一类转录因子家族,在静息状态下被抑制蛋白 IκB 锚定在细胞质中。一旦受到外界刺激(如细菌 脂多糖、病毒、肿瘤坏死因子),IκB 会被快速降解,释放 NF-κB 进入细胞核,启动数百种涉及免疫防御、炎症反应、细胞增殖 和 细胞凋亡 抑制相关基因的转录。该通路的持续性异常激活与癌症、自身免疫病(如类风湿性关节炎)密切相关。
经典通路:速度即生命
经典通路(Canonical Pathway)是机体应对感染的快速反应机制。其核心事件是解除 IκB 对 NF-κB 二聚体的抑制。
家族成员:Rel 蛋白家族
哺乳动物 NF-κB 家族包含 5 种蛋白,它们都能形成同源或异源二聚体:
| 亚基名称 | 特征 | 功能描述 |
|---|---|---|
| RelA (p65) | 含转录激活域 (TAD) | 最常见的激活亚基。与 p50 形成经典异二聚体。 |
| RelB | 含转录激活域 (TAD) | 非经典通路的主角。与 p52 形成二聚体,调控淋巴器官发育。 |
| c-Rel | 含转录激活域 (TAD) | 主要在淋巴细胞及造血细胞中表达。 |
| NF-κB1 (p50) | 无 TAD,由 p105 剪切 | 需与 p65 结合才有转录活性。p50 同源二聚体通常起抑制作用。 |
| NF-κB2 (p52) | 无 TAD,由 p100 剪切 | 非经典通路的产物。 |
临床意义:双刃剑
NF-κB 的适度激活是生存所必需的,但失控则会导致疾病。
- 炎症与自身免疫: 持续的 NF-κB 激活是 类风湿性关节炎、炎症性肠病 (IBD) 和哮喘的病理基础。它导致促炎因子(TNF-α, IL-1β)的过量产生。
- 癌症: 许多肿瘤(如淋巴瘤、乳腺癌)表现出 NF-κB 的组成性激活。这不仅促进癌细胞增殖,还通过上调 Bcl-2 等抗凋亡蛋白,使肿瘤对化疗药物产生耐药性。
- 治疗靶点: 蛋白酶体抑制剂(如 硼替佐米)通过阻止 IκB 的降解来抑制 NF-κB,已成功用于治疗 多发性骨髓瘤。
学术参考文献 [Academic Review]
[1] Sen R, Baltimore D. (1986). Multiple nuclear factors interact with the immunoglobulin enhancer sequences. Cell.
[点评]:历史性文献。诺贝尔奖得主 David Baltimore 首次发现 NF-κB,当时仅被认为是 B 细胞特有的核因子。
[2] Karin M, Ben-Neriah Y. (2000). Phosphorylation meets ubiquitination: the control of NF-κB activity. Annual Review of Immunology.
[点评]:详细阐述了 IKK-IκB-NFκB 轴的磷酸化和泛素化调控机制,确立了经典通路的分子模型。
[3] Hayden MS, Ghosh S. (2008). Shared principles in NF-kappaB signaling. Cell.
[点评]:权威综述,系统比较了经典通路与非经典通路,并讨论了该通路在进化上的保守性和复杂性。