炎症研究相关因子之 sCD40L
可溶性 CD40 配体(soluble CD40 Ligand,简称 sCD40L)是 CD40 配体(CD40L)的可溶形式,作为免疫与炎症反应中的重要信号分子,其在介导细胞间通讯、调控炎症级联反应及参与疾病发生发展中发挥着不可替代的作用。CD40L(又称 CD154)最初以膜结合形式(mCD40L)存在于活化的 T 淋巴细胞(尤其是 CD4⁺T 细胞)表面,此外,血小板、肥大细胞、自然杀伤细胞(NK 细胞)及内皮细胞在激活状态下也可表达 mCD40L。sCD40L 主要通过两种途径产生:一是 mCD40L 在金属蛋白酶(如 ADAM17)的水解作用下,从细胞表面脱落形成可溶性片段;二是部分细胞可通过选择性剪接 CD40L mRNA,直接分泌可溶性形式的 sCD40L。
sCD40L 在体内具有广泛的组织与体液分布,在血液、滑膜液、脑脊液、肺泡灌洗液等多种体液中均能检测到其存在,其中血小板激活后释放的 sCD40L 是血液中该因子的主要来源。在生理状态下,sCD40L 的表达水平较低,维持着机体免疫与炎症的平衡;而在病理状态下,如感染、组织损伤、自身免疫病等刺激下,免疫细胞与血小板被大量激活,sCD40L 的表达与释放会显著增加,成为反映炎症反应强度的重要指标。

sCD40L 的表达调控受多种信号通路与细胞因子的影响。核因子 -κB(NF-κB)、激活蛋白 - 1(AP-1)等转录因子可直接结合 CD40L 基因启动子区域,调控其转录过程;此外,T 细胞受体(TCR)信号激活、细胞因子(如 IL-2、TNF-α)刺激及血小板活化因子(PAF)作用,均能通过不同机制促进 sCD40L 的产生与释放。
sCD40L 通过与广泛表达于免疫细胞(如 B 细胞、巨噬细胞、树突状细胞)、内皮细胞、平滑肌细胞及实质细胞表面的 CD40 受体结合,激活下游信号通路,在炎症反应的启动、发展与消退过程中发挥多维度调控作用。
(一)启动免疫细胞活化与增殖
激活抗原提呈细胞(APCs):sCD40L 与树突状细胞(DCs)表面的 CD40 结合后,可促进 DCs 成熟,增强其表面共刺激分子(如 CD80、CD86)与 MHCⅡ 类分子的表达,提高抗原提呈能力,进而激活初始 T 细胞,启动适应性免疫反应;同时,还能刺激 DCs 分泌 IL-12、TNF-α 等促炎细胞因子,放大炎症信号。
促进 B 细胞功能活化:sCD40L 是 B 细胞活化、增殖与分化的关键信号之一。其与 B 细胞表面 CD40 结合后,可协同 B 细胞受体(BCR)信号,促进 B 细胞增殖,诱导其分化为浆细胞并产生抗体,同时参与 B 细胞免疫球蛋白类别转换(如从 IgM 转换为 IgG、IgA),增强体液免疫应答。
调控巨噬细胞功能:sCD40L 可激活巨噬细胞,增强其吞噬病原体与清除凋亡细胞的能力;同时促进巨噬细胞分泌 IL-6、IL-1β、TNF-α 等促炎细胞因子及基质金属蛋白酶(MMPs),加剧局部炎症反应,参与组织损伤与修复过程。
(二)介导血管炎症与损伤
激活血管内皮细胞:血管内皮细胞是 sCD40L 作用的重要靶细胞。sCD40L 与内皮细胞表面 CD40 结合后,可诱导内皮细胞表达黏附分子(如 ICAM-1、VCAM-1、E - 选择素),促进白细胞(如中性粒细胞、单核细胞)与内皮细胞黏附并迁移至血管外炎症部位;同时还能刺激内皮细胞分泌 IL-8、单核细胞趋化蛋白 - 1(MCP-1)等趋化因子,进一步招募炎症细胞,加重血管炎症。
促进血管平滑肌细胞(VSMCs)异常增殖与迁移:在动脉粥样硬化等血管疾病中,sCD40L 可激活 VSMCs,促进其从收缩型向合成型转化,增强增殖与迁移能力,导致血管壁增厚、管腔狭窄,参与血管重构过程;此外,还能诱导 VSMCs 分泌炎症因子与 MMPs,破坏血管壁结构完整性,加剧血管损伤。
(三)参与炎症消退与组织修复
在炎症反应后期,sCD40L 并非仅发挥促炎作用,其还可通过调控抗炎细胞因子的表达与细胞修复相关基因的激活,参与炎症消退与组织修复。例如,sCD40L 可促进巨噬细胞向抗炎表型(M2 型)极化,使其分泌 IL-10、转化生长因子 -β(TGF-β)等抗炎细胞因子,抑制过度炎症反应;同时还能刺激成纤维细胞增殖与胶原蛋白合成,促进组织损伤后的修复与再生。
sCD40L 的信号通路:激活与调控机制
sCD40L 的生物学效应主要通过与 CD40 受体结合后激活下游信号通路实现,其信号传导过程涉及多种适配分子与激酶的参与,核心通路包括 NF-κB 通路、MAPK 通路及 PI3K-AKT 通路,这些通路的协同作用共同调控细胞的活化、增殖、分化与细胞因子分泌。
(一)NF-κB 通路(核心促炎通路)
sCD40L 与 CD40 结合后,CD40 胞内区可招募肿瘤坏死因子受体相关因子(TRAFs)家族成员,其中 TRAF2、TRAF3、TRAF6 是主要的适配分子。TRAFs 被招募后,可进一步激活下游的 TAK1(TGF-β 活化激酶 1)-IKK(IκB 激酶)复合物。IKK 复合物激活后,可磷酸化抑制性蛋白 IκB,使其从 NF-κB-IκB 复合物中解离并被降解,释放出活化的 NF-κB 二聚体(如 p65/p50)。活化的 NF-κB 进入细胞核,结合靶基因(如 IL-6、TNF-α、ICAM-1)的启动子或增强子区域,促进其转录表达,进而介导炎症反应与细胞活化。
(二)MAPK 通路(调控细胞增殖与细胞因子分泌)
sCD40L 激活 CD40 后,还可通过 TRAFs 介导激活 MAPK 通路,主要包括 extracellular signal-regulated kinase(ERK)、c-Jun N-terminal kinase(JNK)及 p38 MAPK 三条亚通路。
ERK 通路:TRAFs 可通过激活 Ras-Raf-MEK-ERK 级联反应,激活 ERK。活化的 ERK 进入细胞核后,可磷酸化 AP-1 等转录因子,调控细胞增殖、分化相关基因的表达,参与 B 细胞增殖与 VSMCs 增殖过程。
JNK 与 p38 MAPK 通路:JNK 与 p38 MAPK 通路的激活主要与细胞应激反应、炎症因子分泌相关。sCD40L 通过 TRAFs 激活 MKK4/MKK7(JNK 上游激酶)与 MKK3/MKK6(p38 上游激酶),进而激活 JNK 与 p38。活化的 JNK 与 p38 可磷酸化 AP-1、ATF2 等转录因子,促进 IL-1β、TNF-α 等促炎细胞因子的转录与分泌,加剧炎症反应。
(三)PI3K-AKT 通路(调控细胞存活与代谢)
sCD40L 与 CD40 结合后,还可激活 PI3K-AKT 通路。CD40 通过与 TRAFs 结合,招募 PI3K 的调节亚基 p85,激活 PI3K 催化亚基 p110,进而催化磷脂酰肌醇 - 4,5 - 二磷酸(PIP2)转化为磷脂酰肌醇 - 3,4,5 - 三磷酸(PIP3)。PIP3 可招募 AKT 至细胞膜,使其被 PDK1(3 - 磷酸肌醇依赖性蛋白激酶 1)与 mTORC2(雷帕霉素复合物 2)磷酸化激活。活化的 AKT 可通过磷酸化下游靶蛋白(如 Bad、GSK-3β、mTOR),调控细胞存活、代谢、增殖与迁移过程,例如抑制细胞凋亡、促进葡萄糖代谢与蛋白质合成,参与炎症细胞的活化与组织修复。


销售咨询