炎症的前沿

文摘：炎症被认为是一种生物学现象2000多年前，罗马医生奥卢斯·科尼利厄斯·塞尔库斯描述道炎症的四个主要症状：热（calor）、红（rubor）、痛（dolour）和肿胀（肿瘤）是第五个症状，随后又增加了功能丧失[1]。因此，有大量关于这个主题的文献，50多万人的事实说明了这一点PubMed中列出了有关这一主题的出版物。然而，本卷提供了关于炎症主题的新的相关信息，表明我们还没有但对这个主题有完整的了解。读者被引导到介绍炎症问题[2]以及许多其他报告处理这个问题[3-10]。本介绍性章节简要总结了这本书中有单独的章节。

组织损伤或感染引起的急性炎症反应涉及具有重叠和特定功能的多个单元格类型。住户肥大细胞是一种重要的前哨细胞，能够快速释放促炎介质通过脱颗粒。吞噬细胞，包括中性粒细胞和巨噬细胞，产生促进炎症的细胞因子，但对清除微生物和凋亡细胞。重要的是，巨噬细胞也提供大量一旦炎症损伤被清除，修复性信号将指导愈合过程。其他可能介导急性炎症的细胞包括上皮细胞和淋巴细胞。本章回顾了这些细胞对严重侮辱。

炎症是免疫系统对损伤和感染的反应。因此，它是多种疾病状态的关键组成部分，包括过敏，癌症、心血管疾病、肥胖、类风湿关节炎、糖尿病和哮喘。炎症是一个复杂的过程，由多个阶段组成-主要先是促炎症阶段，然后是促溶解阶段。二十烷类细胞因子是重要的生化介质，参与炎症反应和炎症反应的消退。一些生化介质特别是促炎症或促溶解介质，而其他人同时执行这两项功能。这些生化介质起着关键作用，因此，这些介质的产生和抑制通常是药物的靶点干预。

皮肤是一个高度复杂的器官，具有多种功能，包括防止毒素、病原微生物和身体伤害。什么时候？这个非常重要的屏障有一个缺口，很明显，皮肤也是免疫器官。炎症在伤口愈合中的作用有阴阳之分。尽管我们大多数人认为这是理所当然的，但正常的伤口愈合需要快速炎症反应迅速消退。当这个基本过程中断时，由于全身疾病或局部因素，伤口病理异常愈合发生。本章将检查正常炎症反应以及导致慢性不愈合伤口的因素。异常细胞的识别和分子免疫反应可能导致靶向治疗策略促进伤口愈合交响乐中的和谐。

炎症和相关的免疫反应在能量上是昂贵的过程，防御病原体并保持组织内环境稳定。因此，免疫反应和代谢调节高度集成，使生物体能够适应内部和外部环境的变化。许多营养素病原感应系统共享共同的信号通路进化上保守的。过去十年的研究表明炎症是肥胖、2型糖尿病和各种心血管疾病的主要特征疾病状态。在营养过剩的情况下，组织代谢的变化是伴随着炎症细胞（单核细胞）的深度募集波和淋巴细胞）的高增殖率。在这个第二章，我们回顾了近年来有关炎症和代谢控制的研究免疫以及代谢性炎症的分子方面胰岛素抵抗。关键是要探讨肥胖患者的慢性炎症和代谢障碍，因此制定有效的治疗策略以应对当前全球肥胖问题流行病。

炎症是指结构性低度炎症这是衰老过程的基础。炎症的原因源于上调先天性和适应性免疫系统的衰退慢性诱导产生炎症介质，包括细胞因子，趋化因子和生物活性脂质。DNA和蛋白质受损，积聚在衰老生物体的细胞、氧化应激和脂肪功能的变化组织是导致炎症发作的罪魁祸首之一。中的更改细胞水平的细胞因子信号通路也会随着年龄增长而发生炎症的传播。炎症被认为是主要原因各种与衰老相关的疾病，包括癌症，动脉粥样硬化、代谢和神经退行性疾病。至少在动物模型中，通过常见的抗衰老疗法，如热量限制和白藜芦醇。

过敏性疾病，包括季节性和常年性过敏性鼻炎、哮喘、，特应性皮炎和食物过敏在美国占很大比例人口。特定的宿主炎症模式是这些过敏反应的特征。无论先天性或适应性免疫应答是针对特定抗原征集的，分泌的细胞因子的特征将识别这种炎症模式存在正确的细胞浸润，将产生增强的T辅助因子2（Th2），或过敏、炎症。过敏相关的各种细胞类型的描述炎症和导致过敏的炎症反应，包括先天性和自适应免疫在本章中介绍。特殊药理调节还讨论了单克隆抗体的应用。

越来越多的证据表明，强化血糖控制改善2型糖尿病的微血管并发症；然而，这种干预在减少大血管结局方面价值有限。糖尿病实际上是一种异质性疾病，亚临床炎症起着重要作用。安关键炎性介质和驱动发病的信号通路综述糖尿病（β细胞衰竭和胰岛素抵抗）及其发展本章介绍了复杂性。炎症途径涉及白细胞介素（IL-1β和IL-6）、肿瘤坏死因子（TNF-α）、AGE/RAGE和NLRP3炎症小体都发挥着重要而不同的作用。进一步小心有必要对这些途径进行表征，以便为减少疾病负担的治疗干预。糖尿病影响多种本书其他部分涉及的靶器官主题被故意省略，但鼓励读者阅读这些章节，以获得更全面的了解。

循环系统由血液、心脏（泵）和英里生物动力学上涉及导管-血管系统。细胞的相互作用血管内皮层的血液成分控制着许多短期和长期炎症过程表明该系统很复杂在细胞生物学和生物化学方面被理解。动脉粥样硬化是发达文化中最大的杀手。动脉粥样硬化的炎症表明了维管树中可能出现的复杂性。本章将检测内皮、凝血和炎症与a的动态相互作用关注这些系统的扰动是如何导致疾病的。我们将稍微提及全身炎症性自身免疫性疾病，并注意这些产生血管表现。

在整个人类有机体的多种定位中，炎症也可能在关节内表现出来。这是类风湿的一个重要特征和退行性关节炎，两种主要的风湿关节疾病疾病负担和巨大的社会经济代价。它们的病因和致病性机制是多种多样的。许多方面今天还没有完全理解，并且这往往会影响即时和充分的个体治疗。然而，继续研究工作似乎成功地收集了与炎症方面，这是疼痛和致残的主要因素联合销毁。然而，它最终构成了启动和延续过程的复杂性。尽管缺少总数完整性、遗传、免疫系统和环境因素在类风湿关节炎中得到了广泛的研究，而在退行性关节炎中，相关的解释落后于这些成就可能是由于一个轻微的免疫学，但更神秘的病理学。然而，越来越多的调查工作也在类似地提炼骨关节炎的发病情况也很好。本审查旨在提供关于类风湿和退行性疾病当前知识的精选综述关节炎。虽然这包括临床常规中疾病管理的各个方面，主要重点是阐明病因背景，包括在两个实体中都建立炎症。

口腔是一个独特的解剖位置，其复杂的环境形成错综复杂的病理生理网络的因素响应。本章简要概述了基本病理生理学强调口腔的炎症和免疫反应调节各种口腔疾病。微生物和机械的复合性质侮辱为炎症在口腔发病机制中的作用增加了有趣的方面病理学。最后，预防、减少或扭转简要讨论了各种口腔疾病中炎症的危害性。

炎症性肠病、克罗恩病和溃疡性结肠炎以肠道不受控制的炎症为特点。在炎症性肠病的发病机制已经确定了160多种遗传变异导致疾病的风险。对肠道微生物组的分析也表明共生菌和致病菌组成多样性的改变。遗传多态性和失调的联合作用导致肠道天然免疫和适应性免疫激活和调节的改变导致持续炎症的系统。在本次审查中，我们强调了以下进展阐明了形成炎症的复杂变化和相互作用炎症性肠病时肠道的反应。

神经炎症是中枢神经系统的普遍组成部分（CNS）对损伤的反应。除了传统上认为的疾病本质上是发炎性的，神经炎症有助于缺血性的中枢神经系统反应，创伤和神经退行性疾病。根据特定的紊乱先天性和适应性免疫反应可能导致神经炎症。这个本章概述了与CNS炎症相关的基本机制。的单元格中枢神经系统固有免疫反应，包括小胶质细胞、星形胶质细胞及其机制激活和先天效应机制，如活性氧的产生并对氮物种和细胞因子进行了讨论。CNS独有的功能，如概述了血脑屏障和中枢神经系统免疫特权的其他机制。中枢神经系统适应性免疫反应的细胞和机制，如T淋巴细胞、B讨论了淋巴细胞、活化和效应机制。

抑制急慢性炎症及其后遗症的药物有目前一些应用最广泛的治疗药物。随着增长认识到炎症与大多数严重疾病的病理生物学有关以及影响人类的复杂疾病、消炎药可能会随着对精确性需求的增加而增长炎症途径的干预。在这篇文章中，我们考察了常用的抗炎药的疗效如何告知我们对炎症介质和途径的基本了解。然后我们看看最近制定或制定的有针对性的战略深入了解这些途径。

数学建模是检查复杂情况的有用工具生物系统。建模可以让研究人员专注于重要的交互作用，确定关键行为阈值，探索治疗剂量和时间以及测试新的调查方法。正如本章将要讨论的那样，数学模型被用来研究人体对炎症的动态反应在各种条件和疾病的背景下。我们描述了多种用于探索炎症的数学模型，然后列举这些建模范式被用于研究特异性炎症的方法器官和疾病。

分析生物系统的正常和病理行为通过整合收集有关高通量数据挖掘中基因、蛋白质或代谢物之间的相互作用诸如微阵列、下一代测序或大规模光谱分析。信号、代谢和调节网络有助于从生物学家更容易理解统计数据分析技术，可以作为正则化因子缩小统计模型的搜索空间生物系统不同状态之间的差异。然而，关于潜在的生物网络仍然不完整，有假阴性和假阴性可能影响系统生物学研究结果的积极因素。因此网络建模需要由领域专家进行批判性评估，然后额外的实验或计算验证。