细胞巧妙运用双重策略精准控制炎症基因活性

炎症必须迅速对抗病原体——但它不能失控。德国癌症研究中心（DKFZ）的研究人员现在更深入地研究了机体如何实现这一平衡。研究发现，细胞使用两种不同的策略来精确控制炎症相关基因，从而调节炎症反应。

炎症在体内的调节

炎症在抵御病原体、修复组织和愈合伤口中发挥着核心作用。有大量基因参与炎症反应的调节。它们确保细胞因子的释放、免疫细胞的激活，以及血管的通透性增加。

这些基因的激活在很大程度上由肿瘤坏死因子（TNF）控制，这对细胞来说就像是一场持续的平衡游戏：如果激活过于微弱，那么身体就无法有效抵抗感染。如果激活过于强烈或持续时间过长，就可能引发慢性炎症、组织损伤、自身免疫疾病甚至癌症。因此，细胞在合适的时间和适当的程度上调节炎症基因就显得尤为重要。

基因调控的两种策略

德国癌症研究中心（DKFZ）和海德堡大学的研究人员现在已经表明，细胞为此目的而使用两种不同的策略，并且这两种策略可以结合使用。研究团队利用人类血管细胞追踪大约1500种不同的TNF诱导的炎症基因在炎症刺激后是如何以受控的方式被激活的。

其中一些基因是通过基因组中的松散且短暂的接触进行调控的。DNA环的形成暂时将要激活的目标基因与远处的调控DNA片段结合在一起。这些接触不稳定，且很快就会解散。它们使得对单个基因的精细调控和灵活控制变得可能，尤其是那些稍后激活或仅在某些细胞中激活的基因。

此外，海德堡团队在细胞核中识别出了调控中心。在这些区域，许多调节蛋白（称为转录因子）紧密结合在DNA上。炎症基因通常成簇存在，并且会一起被激活。这些调控中心允许基因的快速、强烈和协调的激活——在身体需要立即反应时，这种机制非常适合快速的炎症反应。

对疾病和治疗的启示

“炎症并不是像开关那样被打开和关闭，而是一个经过精细调节的过程，”来自DKFZ的研究负责人卡斯滕·里佩（Karsten Rippe）表示。“通过这两种机制的相互作用，细胞可以精确地启动、放大并随后减弱炎症反应。调控中心使细胞能够快速做出初始反应，而松散的接触则确保在后续过程中进行有针对性的微调。”

这些结果为更好地理解误导性的炎症过程提供了重要的基础——比如在慢性炎症性疾病或癌症中——并可能在长期内开发出更有针对性的治疗方案。

更多详情： Isabelle Seufert 等，两个不同的染色质模块调控促炎基因的表达，自然细胞生物学（2025）。 DOI: 10.1038/s41556-025-01819-2