综述:细胞外囊泡中LAM和LprG在肾结核诊疗领域的价值

【字体: 时间:2025年08月12日 来源:Frontiers in Tuberculosis

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  这篇综述系统阐述了结核分枝杆菌(Mtb)分泌的细胞外囊泡(EVs)中脂阿拉伯甘露聚糖(LAM)和脂蛋白G(LprG)在肾结核诊断与治疗中的价值,重点解析了二者作为生物标志物的检测技术革新(如蛋白酶K预处理、纳米传感器设计),及其通过TLR2/NF-κB、MAPK等通路调控免疫逃逸的机制,为肾结核的早期筛查和靶向治疗提供了新思路。

  

细胞外囊泡中LAM和LprG的生物学特性与结构

结核分枝杆菌(Mtb)分泌的细菌外囊泡(bEVs)携带LAM和LprG等关键分子。LAM占Mtb重量的15%,其核心D-阿拉伯糖结构通过磷脂酰肌醇(PI)锚定在细胞膜上,表面的甘露糖帽(Man)赋予其抗氧化特性。LprG作为保守脂蛋白,通过疏水口袋与LAM的酰基链结合,协助LAM从胞质运输至细菌表面,二者协同维持细胞壁完整性。

免疫调控与信号通路机制

LAM通过多重通路调控宿主免疫:

  1. TLR2/MyD88/NF-κB通路:LAM作为TLR2激动剂,激活MyD88依赖途径,促进IL-6、TNF-α等炎症因子释放,同时通过修饰抑制过度免疫反应。

  2. 甘露糖受体(MR)通路:LAM的Man结构与巨噬细胞表面CD206结合,促进Mtb内化并抑制溶酶体成熟,助力细菌存活。

  3. MAPK通路:LAM差异激活p38 MAPK和ERK1/2,调控IL-10/IL-12极化,削弱Th1免疫应答。

  4. 自噬抑制:通过mTOR通路干扰ULK1-Beclin1复合体形成,阻断自噬体成熟。

LprG则通过调节细胞壁通透性增强药物敏感性,并辅助LAM的免疫调控功能。

诊断技术创新

传统检测方法如GeneXpert对肾结核灵敏度不足(仅60%),而基于EVs的LAM检测优势显著:

  • 蛋白酶K预处理:消除空间位阻,提升尿液LAM检出率至90%。

  • 纳米传感器:如多壁碳纳米管-氧化锌(MWCNT-ZnO)传感器可实现10 pg/mL级检测。

  • 新型抗体设计:高亲和力单抗PATHFAST TB LAM Ag的灵敏度达88.8%。

治疗与疫苗研发潜力

  1. 靶向药物:黄芩素通过抑制Akt/mTOR通路促进自噬;SQ109激活MAPK通路诱导M1巨噬细胞极化。

  2. 疫苗设计:LprG因其稳定性作为疫苗载体,而LAM抗体可增强免疫识别,二者联合BCG或成新型免疫策略。

挑战与展望

当前LAM/LprG检测仍面临EVs分离技术瓶颈和临床标准化不足的问题。未来需整合多组学分析,开发高灵敏度检测技术,并推动其在HIV合并结核等特殊人群中的广泛应用。肾结核的精准诊疗时代或将因这两个标志物而加速到来。

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