Nature | TRAM：髓样分化体脱离受体成熟的分子基础

撰文 | 易

Toll样受体是识别微生物产物与组织损伤信号的门卫型受体，启动炎症与适应性免疫。经典观点认为受体在胞内尾部召集接头蛋白形成信号复合物，但近年研究发现，Toll样受体激活后只在膜上形成存在数分钟的小规模MyD88聚集体，即前体髓样分化体，它随后脱离受体进入胞质，招募IRAK与TRAF6等信号酶长大成熟为髓样分化体，支撑长达数小时的炎症基因表达。信号体为何要脱离受体、释放过程由谁执行，是理解这种非常规信号转导方式的核心缺口。

近日，美国哈佛大学医学院附属波士顿儿童医院Jonathan C. Kagan与Daniel Fisch团队在Nature期刊发表题为TRAM promotes Toll-like-receptor-free myddosome signal transduction的研究论文，通过全基因组筛选鉴定TRAM为髓样分化体成熟的调控者，阐明TIRAP播种、TRAM解离的两步模型，并证明受体游离的长效髓样分化体是Toll样受体通路数小时NF-κB活化与次级应答基因表达的分子基础。

研究团队在内源MyD88带荧光标签的巨噬细胞系上建立了基于侧散射特性的流式分选方法，直接区分含髓样分化体的应答细胞与不含的旁观细胞。转录组分析显示，应答细胞是LPS诱导的初级与次级应答基因程序的来源，旁观细胞只通过旁分泌干扰素获得信号而不产生白IL-6与TNF。在全基因组CRISPR筛选中，经典的Toll样受体通路组分如预期富集，而此前只被认为参与MyD88非依赖通路的适配蛋白TRAM也名列前茅，其下游分子TRIF则没有富集，提示TRAM在MyD88通路中另有角色。

功能验证显示，缺失TIRAP的细胞完全不能形成原髓样分化体，而TRAM缺失细胞的胞质髓样分化体消失，质膜上却保留着不再生长的MyD88聚集体；全内反射成像证实，野生型细胞中的原髓样分化体在1小时内离开质膜，TRAM缺失细胞中则滞留2小时且大小不变。串级免疫沉淀刻画了时间线：MyD88先与TIRAP和受体结合，随后形成MyD88、TIRAP与TRAM的三元复合物并定位于富含PI(4,5)P2的膜微结构域，再转为与IRAK2、IRAK4及TRAF6结合的成熟分化体，30至60分钟内进一步纳入IKK、TBK1与终末效应因子NF-κB p65；TRAM缺失细胞中MyD88与TIRAP及受体的复合物持续6小时以上，结构不稳定并被自噬受体p62过早识别清除。

TRAM缺失细胞的信号启动正常但提前终止：NF-κB与TBK1活性在野生型细胞中持续12小时，在缺失细胞中数小时内回落，活细胞成像显示核内NF-κB缺少持续活化相，脂多糖刺激呈持续活化型而脂磷壁酸呈振荡型。转录后果有明显的基因类别选择性：初级应答基因Tnf的首峰正常但缺失后续振荡，次级应答基因Il-6与IL-12p40不能被诱导。这一表型在原代巨噬细胞、多种Toll样受体配体以及大肠杆菌与金黄色葡萄球菌感染中得到验证；感染成像显示野生型巨噬细胞形成胞质髓样分化体，TRAM缺失细胞中MyD88则滞留膜上，五种细菌的感染实验进一步表明IL-6而非TNF的产生依赖TRAM，而Toll样受体3、STING与RIG-I通路的干扰素应答不受影响，界定了TRAM功能的通路特异性。

为确立因果，团队纯化了三个TIR结构域在体外重建这一开关：MyD88的TIR结构域自组装成引起浑浊的颗粒，TIRAP的TIR结构域以远低于化学计量的比例抑制该过程，TRAM的TIR结构域单独无作用、但能解除TIRAP的抑制，在细胞中无功能的TIRAP突变体则失去抑制能力，说明TIRAP播种但限制MyD88组装、TRAM负责解锁的最小系统在试管中即可成立。在细胞中用离子霉素耗竭PI(4,5)P2可以把MyD88从膜上拉下来，但不能解除TIRAP结合也不能让复合物成熟，进一步把TRAM的作用定位在解除TIRAP限制这一步。

最后，研究团队利用MyD88 TIR自组装的小分子抑制剂MPP及其衍生物TSI-13-57在分化体成熟后将其解散：活细胞成像显示给药后分化体半衰期约30分钟，小复合体先消失而大复合体存续更久，与IRAK、TRAF6及下游信号酶的相互作用在1小时内消失。给药时机实验显示，TNF分泌只在刺激后2小时内给药受影响，而IL-6分泌在刺激后4小时给药仍被抑制，与次级应答基因更晚启动一致。在小鼠体内注射Toll样受体配体90分钟后给予TSI-13-57，脾细胞中MyD88与IRAK、TRAF6、IKK、TBK1及p65的相互作用被破坏，血清IL-6与IL-12p40下降而TNF不变，证明长效髓样分化体在体内同样是炎症输出的必要载体。

综上所述，这项工作确立了髓样分化体播种、释放与成熟的三步模型，把TRAM重新定义为受体游离信号转导的关键执行者，并证明分化体的物理存续时间决定炎症输出的幅度与基因类别。

https://doi.org/10.1038/s41586-026-11052-y

制版人： 十一

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