DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2026.1777246
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41800408
تاريخ النشر: 2026-02-20
المؤلف: Teng-Hao Shao وآخرون
الموضوع الرئيسي: علامات حيوية في آليات المرض
نظرة عامة
تتناول هذه المراجعة التحدي الحاسم في تشخيص وعلاج الأمراض المعدية، مع التأكيد على الحاجة إلى تحسين المؤشرات الحيوية بخلاف الطرق التقليدية مثل الأعراض السريرية وعلامات الالتهاب مثل بروتين سي التفاعلي (CRP) والبروكالسيتونين. تسلط الضوء على إمكانيات البنتراكسين 3 (PTX3)، وهو بروتين متفاعل في مرحلة حادة ومستقبل قابل للذوبان للتعرف على الأنماط (PRR)، والذي يتم إنتاجه بسرعة بواسطة خلايا المناعة الفطرية والخلايا البطانية استجابةً للعوامل الممرضة. يلعب PTX3 دورًا مهمًا في آليات الدفاع عن المضيف، بما في ذلك البلعمة المعتمدة على الأجسام المضادة، وتفعيل المكمل، وتعديل الاستجابات الالتهابية.
تقوم المراجعة بتقييم منهجي للقيمة التشخيصية لـ PTX3 عبر مختلف الأمراض المعدية التي تؤثر على أنظمة متعددة، بما في ذلك العدوى التنفسية، والقلبية الوعائية، والهضمية، والبولية، والعصبية، والعظمية، والجلدية. بينما يظهر PTX3 وعدًا كمؤشر حيوي مساعد للتشخيص المبكر وتصنيف المخاطر، فإن تطبيقه السريري يعيقه تحديات تتعلق باستجابته الالتهابية واسعة النطاق، مما يحد من الخصوصية لتفريق العوامل الممرضة، وتعقيد آلياته المناعية. بشكل عام، توفر النتائج رؤى جديدة حول استغلال PTX3 لتعزيز دقة التشخيص واستراتيجيات العلاج في الأمراض المعدية.
مقدمة
تظل الأمراض المعدية تحديًا كبيرًا للصحة العامة العالمية، حيث تشكل تهديدات لصحة الإنسان واستقرار الاقتصاد الاجتماعي بسبب قدرتها المستمرة على التسبب في الأمراض والمخاطر المرتبطة بالوفيات والإعاقة. يتطلب ظهور الأمراض المعدية الجديدة بشكل مستمر تقدمًا عاجلاً في استراتيجيات التعرف المبكر، والتشخيص، والتدخل. يتم تحفيز البنتراكسين 3 (PTX3)، وهو مستقبل قابل للذوبان للتعرف على الأنماط (PRR)، بسرعة استجابةً للسيتوكينات المسببة للالتهابات وأنماط الجزيئات المرتبطة بالعوامل الممرضة (PAMPs). يلعب دورًا حاسمًا في الاستجابات المناعية الفطرية ضد مجموعة متنوعة من العوامل الممرضة، بما في ذلك الفطريات، والبكتيريا، والفيروسات، بينما يعدل أيضًا العمليات الالتهابية.
تركز هذه المراجعة على التطورات الأخيرة في أبحاث PTX3 المتعلقة بالأمراض المعدية، مع تسليط الضوء على خصائصه المناعية، وآليات عمله، وإمكاناته السريرية. من خلال تلخيص هذه التقدمات بشكل منهجي، تهدف المؤلفون إلى توضيح أهمية PTX3 في سياق الأمراض المعدية واقتراح اتجاهات البحث المستقبلية لتعزيز تطبيقه في الإعدادات السريرية.
طرق
في هذا القسم، يناقش المؤلفون طرق الكشف في المختبر للقياس الكمي للبنتراكسين 3 (PTX3) في كل من السياقات السريرية والبحثية. التقنيات الرئيسية المستخدمة هي الاختبارات المناعية، وخاصة اختبار الامتصاص المناعي المرتبط بالإنزيم (ELISA) واختبار المناعة الكيميائية الضوئية (CLIA)، والتي تستخدم تفاعلات المستضد-الأجسام المضادة على عينات المصل أو البلازما. تُلاحظ هذه الطرق لحساسيتها العالية، وهو أمر حاسم لاستكشاف دور PTX3 في تقييم شدة الإنتان وتوقع النتائج، كما أبرزها ريدل وكارول (2013).
على الرغم من الإمكانات الواعدة لقياس PTX3 في البحث، يؤكد المؤلفون أنه لم يتم بعد الانتقال إلى الممارسة السريرية الروتينية. تشير هذه القيود إلى وجود فجوة بين نتائج البحث والتطبيق السريري، مما يدل على الحاجة إلى مزيد من التحقق والتكامل لقياس PTX3 في بروتوكولات التشخيص القياسية.
مناقشة
تسلط قسم المناقشة في ورقة البحث الضوء على الدور المتعدد الأوجه لـ PTX3، وهو عضو في عائلة بروتينات البنتراكسين، في تنظيم المناعة وأهميته التشخيصية عبر مختلف الأمراض المعدية. يتميز PTX3 بهيكل ثماني مرتبة بشكل عالي يسهل وظائف مناعية متنوعة، بما في ذلك التعرف على العوامل الممرضة وتنظيم الالتهابات. تسهم خصائصه الجينية والمحافظة الهيكلية، مثل مجال البنتراكسين في الطرف C وامتدادات اللولب في الطرف N، في استقراره وتنوعه الوظيفي. من الجدير بالذكر أن مستويات PTX3 تستجيب بسرعة للعدوى، مما يجعله مؤشرًا حيويًا قيمًا لتحديد مراحل المرض، وتوقع مخاطر العدوى الثانوية، وتوجيه استراتيجيات العلاج، خاصة في العدوى الرئوية والإنتان.
تتوسع الفقرة أكثر في إمكانيات PTX3 التشخيصية عبر أنواع العدوى المختلفة، بما في ذلك العدوى الرئوية، والبولية، والعصبية، والعظمية. على سبيل المثال، ترتبط مستويات PTX3 بشدة العدوى في التهابات المسالك البولية ويمكن أن تميز التهاب السحايا البكتيري عن غيره من العدوى في الجهاز العصبي المركزي. في العدوى العظمية، يعمل PTX3 كمؤشر حيوي محدد للغاية للعدوى حول المفاصل الاصطناعية. بالإضافة إلى ذلك، تختلف أنماط تعبير PTX3 وأدواره الوظيفية اعتمادًا على العامل الممرض المعني، مما يبرز تعقيده كمؤشر حيوي وهدف علاجي. بشكل عام، تشير النتائج إلى أن PTX3 هو مرشح واعد لتعزيز دقة التشخيص والإدارة السريرية في الأمراض المعدية، مما يستدعي مزيدًا من التحقيق في آلياته التنظيمية وتطبيقاته في سياقات سريرية متنوعة.
DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2026.1777246
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41800408
Publication Date: 2026-02-20
Author(s): Teng-Hao Shao et al.
Primary Topic: Biomarkers in Disease Mechanisms
Overview
This review addresses the critical challenge of diagnosing and treating infectious diseases, emphasizing the need for improved biomarkers beyond conventional methods such as clinical manifestations and inflammatory markers like C-reactive protein (CRP) and procalcitonin. It highlights the potential of long pentraxin 3 (PTX3), an acute-phase reactant protein and soluble pattern recognition receptor (PRR), which is rapidly produced by innate immune and endothelial cells in response to pathogens. PTX3 plays a significant role in host defense mechanisms, including opsonophagocytosis, complement activation, and the modulation of inflammatory responses.
The review systematically evaluates the diagnostic value of PTX3 across various infectious diseases affecting multiple systems, including respiratory, cardiovascular, digestive, urinary, nervous, orthopedic, and skin infections. While PTX3 shows promise as an adjunctive biomarker for early diagnosis and risk stratification, its clinical application is hindered by challenges related to its broad-spectrum inflammatory response, which limits specificity for pathogen differentiation, and the complexity of its immunomodulatory mechanisms. Overall, the findings provide new insights into leveraging PTX3 for enhancing diagnostic precision and therapeutic strategies in infectious diseases.
Introduction
Infectious diseases remain a significant global public health challenge, posing threats to human health and socioeconomic stability due to their persistent pathogenicity and associated risks of mortality and disability. The ongoing emergence of novel infectious diseases necessitates urgent advancements in early identification, diagnosis, and intervention strategies. Pentraxin 3 (PTX3), a soluble pattern recognition receptor (PRR), is rapidly induced in response to pro-inflammatory cytokines and pathogen-associated molecular patterns (PAMPs). It plays a critical role in innate immune responses against a variety of pathogens, including fungi, bacteria, and viruses, while also modulating inflammatory processes.
This review focuses on recent developments in PTX3 research related to infectious diseases, highlighting its immunological properties, mechanisms of action, and potential clinical applications. By systematically summarizing these advances, the authors aim to elucidate the significance of PTX3 in the context of infectious diseases and propose future research directions to enhance its application in clinical settings.
Methods
In this section, the authors discuss laboratory detection methods for the quantitative measurement of Pentraxin 3 (PTX3) in both clinical and research contexts. The primary techniques employed are immunoassays, specifically Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) and Chemiluminescence Immunoassay (CLIA), which utilize antigen-antibody reactions on serum or plasma samples. These methods are noted for their high sensitivity, which is crucial for exploring the role of PTX3 in assessing sepsis severity and predicting outcomes, as highlighted by Riedel and Carroll (2013).
Despite the promising potential of PTX3 measurement in research, the authors emphasize that it has not yet transitioned into routine clinical diagnostic practice. This limitation suggests a gap between research findings and clinical application, indicating the need for further validation and integration of PTX3 measurement in standard diagnostic protocols.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the multifaceted role of PTX3, a member of the pentraxin family of proteins, in immune regulation and its diagnostic significance across various infectious diseases. PTX3 is characterized by a highly ordered octameric structure that facilitates diverse immune functions, including pathogen recognition and inflammatory regulation. Its genetic conservation and structural features, such as the C-terminal pentraxin domain and N-terminal coiled-coil extensions, contribute to its stability and functional versatility. Notably, PTX3 levels respond rapidly to infections, making it a valuable biomarker for disease staging, predicting secondary infection risks, and guiding treatment strategies, particularly in pulmonary infections and sepsis.
The section further elaborates on PTX3’s diagnostic potential across different infection types, including pulmonary, urinary, neurological, and orthopedic infections. For instance, PTX3 levels correlate with infection severity in urinary tract infections and can differentiate bacterial meningitis from other CNS infections. In orthopedic infections, PTX3 serves as a highly specific biomarker for periprosthetic joint infections. Additionally, PTX3’s expression patterns and functional roles vary depending on the pathogen involved, underscoring its complexity as both a biomarker and a therapeutic target. Overall, the findings suggest that PTX3 is a promising candidate for enhancing diagnostic precision and clinical management in infectious diseases, warranting further investigation into its regulatory mechanisms and applications in diverse clinical contexts.