DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2025.1575968
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40313930
تاريخ النشر: 2025-04-17
المؤلف: Li Ma وآخرون
الموضوع الرئيسي: علامات حيوية في آليات المرض
نظرة عامة
Pentraxin-3 (PTX3) هو جزيء قابل للذوبان للتعرف على الأنماط يلعب دورًا محوريًا في الجهاز المناعي الفطري، يتميز بمجالاته الهيكلية الفريدة. يتم إطلاقه بسرعة أثناء الغزو الميكروبي والالتهاب، وينظم تنشيط المكملات ويعزز التعرف على مسببات الأمراض بواسطة خلايا المايلويد. يعمل PTX3 كوسيط مؤيد للالتهاب ومضاد للالتهاب، اعتمادًا على السياق، ويُعتقد أنه مرتبط بمختلف أمراض الرئة من خلال مشاركته في العمليات الفسيولوجية والمرضية. تهدف هذه الورقة إلى توضيح الوظائف المناعية المعقدة لـ PTX3 وأدواره المتعددة في الأمراض الرئوية المعدية، مقترحةً إمكانيته كعلامة حيوية وهدف علاجي.
تسلط النتائج الحديثة الضوء على أهمية PTX3 كبروتين استجابة للمرحلة الحادة ومُستقبل للتعرف على الأنماط، مما يجعله علامة حيوية واعدة لتشخيص أمراض الرئة وتوقع نتائج المرضى. على عكس العلامات التقليدية مثل بروتين C-reactive (CRP)، يتواجد PTX3 في وقت مبكر في مواقع الالتهاب، مما يسهل التعرف على مسببات الأمراض وإزالتها من خلال تعزيز البلعمة وإشارات المناعة. ومع ذلك، فإن الأدوار المزدوجة لـ PTX3 في الالتهاب تتطلب مزيدًا من التحقيق لتوضيح تطبيقاته السريرية وإمكاناته العلاجية. يجب أن تركز الأبحاث المستقبلية على إثبات موثوقية PTX3 كعلامة حيوية وتحسين الاستراتيجيات للاستفادة من وظائفه المناعية المعقدة في علاج الأمراض المعدية والالتهابية.
مقدمة
تستعرض المقدمة أهمية التهاب الرئة الناتج عن مسببات الأمراض المعدية المختلفة، بما في ذلك البكتيريا والفطريات والفيروسات، والتي يمكن أن تؤدي إلى نتائج سريرية متنوعة بناءً على شدة الفوعة لدى المسبب وحالة المناعة لدى المضيف. يلعب الجهاز المناعي الفطري دورًا حاسمًا في الدفاع عن الرئة، خاصة من خلال جزيئات التعرف على الأنماط القابلة للذوبان (PRMs). من بين هذه الجزيئات، يتم تسليط الضوء على Pentraxin 3 (PTX3) كعنصر حيوي في المناعة الخلطية، يتم إنتاجه بواسطة خلايا المناعة استجابةً للعدوى. يتأثر إنتاجه بالإشارات الالتهابية والمكونات الميكروبية، المشتقة من مجموعة من مسببات الأمراض مثل *Pseudomonas aeruginosa*، *Shigella flexneri*، *Escherichia coli*، *Aspergillus fumigatus*، وفيروس الإنفلونزا.
يساعد PTX3 ليس فقط في إزالة مسببات الأمراض من خلال تعزيز النشاط البلعمي، بل ينظم أيضًا الالتهاب، وإعادة تشكيل الأنسجة، والاستجابات المضادة للأورام. تهدف الورقة إلى تلخيص هيكل ووظائف PTX3 المناعية، خاصة في سياق العدوى الرئوية التي تسببها البكتيريا والفطريات والفيروسات، بينما تستكشف أيضًا إمكانيات معدلات PTX3 لإدارة هذه العدوى.
مناقشة
تناقش هذه الفقرة الدور المتعدد الأوجه لـ Pentraxin 3 (PTX3) في الاستجابات المناعية، خاصة فيما يتعلق بالعدوى الرئوية التي تسببها مسببات الأمراض المختلفة، بما في ذلك البكتيريا والفطريات والفيروسات. يُعتبر PTX3، وهو بنتركسين طويل السلسلة، مميزًا هيكليًا من خلال مجالاته N-terminal وC-terminal، والتي تعتبر حاسمة لوظائفه المناعية. تم ربط المتغيرات الجينية لـ PTX3، مثل تعدد الأشكال النوكليوتيدية الفردية (SNPs)، بالاستعداد للإصابة وتقدم المرض، مما يبرز أهمية PTX3 في تعديل الاستجابات المناعية.
يعمل PTX3 كمستقبل قابل للذوبان للتعرف على الأنماط، مما يعزز التعرف على مسببات الأمراض ويعدل الاستجابات الالتهابية من خلال التفاعلات مع مكونات المكملات ووسائط المناعة الأخرى. يلعب دورًا وقائيًا في العدوى البكتيرية، مثل تلك التي تسببها *Pseudomonas aeruginosa* و*Klebsiella pneumoniae*، من خلال تنظيم السيتوكينات الالتهابية وتعزيز البلعمة. في العدوى الفطرية، وخاصة داء الرشاشيات الرئوي الغازي، يعزز PTX3 البلعمة بواسطة البلعميات وترسيب المكملات، مما يوضح دوره الحاسم في المناعة الفطرية. بالإضافة إلى ذلك، تم تحديد PTX3 كعلامة حيوية محتملة لتوقع شدة المرض في العدوى الفيروسية، بما في ذلك COVID-19، حيث ترتبط المستويات المرتفعة بنتائج أسوأ. بشكل عام، تؤكد وظائف PTX3 المتنوعة على أهميته في كل من الاستجابات المناعية الفطرية والتكيفية، مما يجعله هدفًا محتملاً لاستراتيجيات علاجية ضد الأمراض المعدية.
DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2025.1575968
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40313930
Publication Date: 2025-04-17
Author(s): Li Ma et al.
Primary Topic: Biomarkers in Disease Mechanisms
Overview
Pentraxin-3 (PTX3) is a soluble pattern recognition molecule that plays a pivotal role in the innate immune system, characterized by its unique structural domains. It is rapidly released during microbial invasion and inflammation, regulating complement activation and enhancing myeloid cell recognition of pathogens. PTX3 functions as both a pro-inflammatory and anti-inflammatory mediator, depending on the context, and is implicated in various lung diseases through its involvement in physiological and pathological processes. This paper aims to elucidate the complex immunological functions of PTX3 and its multifaceted roles in infectious lung diseases, proposing its potential as a biomarker and therapeutic target.
Recent findings highlight PTX3’s significance as an acute phase response protein and a pattern recognition receptor, making it a promising biomarker for diagnosing lung diseases and predicting patient outcomes. Unlike traditional markers such as C-reactive protein (CRP), PTX3 is present earlier at sites of inflammation, facilitating pathogen recognition and clearance through enhanced phagocytosis and immune signaling. However, the dual roles of PTX3 in inflammation necessitate further investigation to clarify its clinical applications and therapeutic potential. Future research should focus on establishing the reliability of PTX3 as a biomarker and optimizing strategies to leverage its complex immunological functions in treating infectious and inflammatory diseases.
Introduction
The introduction outlines the significance of lung inflammation resulting from various infectious pathogens, including bacteria, fungi, and viruses, which can lead to diverse clinical outcomes based on pathogen virulence and host immune status. The innate immune system plays a crucial role in lung defense, particularly through soluble pattern recognition molecules (PRMs). Among these, Pentraxin 3 (PTX3) is highlighted as a vital component of humoral immunity, produced by immune cells in response to infections. Its production is influenced by inflammatory signals and microbial components, which are derived from a range of pathogens such as *Pseudomonas aeruginosa*, *Shigella flexneri*, *Escherichia coli*, *Aspergillus fumigatus*, and the influenza virus.
PTX3 not only aids in pathogen clearance by enhancing phagocytic activity but also regulates inflammation, tissue remodeling, and anti-tumor responses. The paper aims to summarize the structure and immune functions of PTX3, particularly in the context of lung infections caused by bacteria, fungi, and viruses, while also exploring the potential of PTX3 modulators for managing these infections.
Discussion
The section discusses the multifaceted role of Pentraxin 3 (PTX3) in immune responses, particularly in relation to lung infections caused by various pathogens, including bacteria, fungi, and viruses. PTX3, a long-chain pentraxin, is structurally characterized by its N-terminal and C-terminal domains, which are crucial for its immune functions. Genetic variants of PTX3, such as single nucleotide polymorphisms (SNPs), have been linked to susceptibility to infections and disease progression, highlighting the importance of PTX3 in modulating immune responses.
PTX3 acts as a soluble pattern recognition receptor, enhancing pathogen recognition and modulating inflammatory responses through interactions with complement components and other immune mediators. It plays a protective role in bacterial infections, such as those caused by *Pseudomonas aeruginosa* and *Klebsiella pneumoniae*, by regulating inflammatory cytokines and promoting phagocytosis. In fungal infections, particularly invasive pulmonary aspergillosis, PTX3 enhances macrophage phagocytosis and complements deposition, demonstrating its critical role in innate immunity. Additionally, PTX3 has been identified as a potential biomarker for predicting disease severity in viral infections, including COVID-19, where elevated levels correlate with worse outcomes. Overall, PTX3’s diverse functions underscore its significance in both innate and adaptive immune responses, making it a potential target for therapeutic strategies against infectious diseases.