虚拟细胞模拟实验室

琥珀酸 → 树突细胞(DC) → B细胞的免疫应答模拟

琥珀酸驱动树突细胞促炎反应与 B 细胞应答

琥珀酸(Succinate)是 TCA 循环中间产物。组织损伤、缺氧或炎症时,琥珀酸释放至细胞外, 通过树突细胞表面的 SUCNR1 (GPR91) 受体触发 G 蛋白信号级联,稳定 HIF-1α、激活 NF-κB,进而组装 NLRP3 炎症小体,成熟 IL-1β 并驱动树突细胞分泌 IL-6、TNF-α。成熟 DC 上调共刺激分子与 MHC-II,将抗原递呈给 B 细胞,促其分化为浆细胞分泌抗体(IgG)。 本实验支持在关键节点施加候选药物,观察免疫应答读数的差异,用于药物筛选。

1/8步琥珀酸

免疫信号通路实时模拟

Succinate

树突细胞

Dendritic Cell

静息状态
S琥珀酸Succinate

琥珀酸✓ 已激活

Succinate

TCA循环中间产物,损伤/缺氧时释放到细胞外,作为信号分子。

SUCNR1 受体

SUCNR1/GPR91

琥珀酸激活树突细胞膜上的G蛋白偶联受体 SUCNR1。

信号级联

Gq → PLC → Ca²⁺ / MAPK

G蛋白激活PLC,内质网释放Ca²⁺,活化ERK/p38 MAPK通路。

转录激活

HIF-1α 稳定 + NF-κB

琥珀酸抑制PHD稳定HIF-1α,同时激活NF-κB/AP-1转录因子。

炎症小体

NLRP3 → Caspase-1

NLRP3炎症小体组装,活化Caspase-1,成熟IL-1β。

促炎因子分泌

IL-1β / IL-6 / TNF-α

树突细胞大量分泌促炎细胞因子,放大炎症信号。

DC 成熟

CD80/CD86/MHC-II ↑

上调共刺激分子与MHC-II,成熟为高效抗原呈递细胞。

B 细胞活化

Antigen → Plasma cell → IgG

成熟DC递呈抗原并辅佐B细胞,B细胞分化为浆细胞分泌抗体。

① 选择候选药物

可多选对比

② 免疫应答读数

IL-1β白介素-1β
空白对照
0pg/mL
IL-6白介素-6
空白对照
0pg/mL
TNF-α肿瘤坏死因子-α
空白对照
0pg/mL
DC 成熟度CD80/86/MHC-II
空白对照
0MFI
IgGB细胞(浆细胞)抗体
空白对照
0μg/mL

提示:推进实验至「促炎因子分泌」步骤后读数才会出现。

实验解读

切换到不同候选药物并推进实验,观察各项免疫指标的变化: SUCNR1 拮抗剂从源头阻断信号传入, IL-1β/IL-6/TNF-α 与抗体均大幅下降; HIF-1α 抑制剂部分削弱炎症转录; NLRP3 抑制剂主要抑制 IL-1β 成熟; 广谱抗炎药多层面下调炎症。 空白对照可观察到琥珀酸驱动 DC 成熟与 B 细胞抗体应答的全过程。