1. 为什么 NF-κB 是炎症与免疫研究中的核心通路？

        核因子 κB（nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells，NF-κB）是细胞应对感染、炎症和应激刺激时最重要的转录调控系统之一。它的核心作用是把细胞外或细胞内的危险信号转化为细胞核内的基因表达反应。

        当细胞受到肿瘤坏死因子 α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、白细胞介素 1β（interleukin-1β，IL-1β）、脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）、病毒或细菌成分、氧化应激、DNA 损伤等刺激时，细胞需要快速启动一系列防御反应，包括炎症因子分泌、趋化因子产生、免疫细胞募集、抗凋亡反应和组织修复。NF-κB 正是这些反应的重要转录开关。NF-κB 的重要性可以概括为三点：

        NF-κB 既是机体抗感染和组织修复所必需的生理通路，也是慢性炎症、自身免疫、肿瘤进展和治疗抵抗中常见的异常激活通路。评价 NF-κB 时不能简单判断其“有益”或“有害”，而要看其激活强度、持续时间、细胞类型和疾病状态。

2. NF-κB是一类转录因子

        NF-κB 不是单个蛋白，而是一个转录因子家族。哺乳动物 NF-κB/Rel 家族主要包括 5 个成员：

        这些成员通常以同源或异源二聚体形式发挥作用。其中，经典 NF-κB 通路中常见的是 p65/p50 二聚体。静息状态下，p65/p50 被 κB 抑制蛋白（inhibitor of κB，IκB）结合并滞留在细胞质中；受到刺激后，IκB 被降解，p65/p50 被释放并进入细胞核，启动靶基因转录。

        RelA/p65、RelB 和 c-Rel 含有转录激活结构域，能够直接促进基因转录；p50 和 p52 本身缺乏典型转录激活结构域，其同源二聚体常表现为转录抑制，或需借助 BCL3 等共调控因子参与转录调控。p50 或 p52 与 p65、RelB 或 c-Rel 等含转录激活结构域的成员形成异源二聚体时，通常更容易发挥转录激活作用。研究经典通路时，通常关注 p65/p50；研究非经典通路时，则应重点关注 p100 加工、p52 生成和 RelB 入核。

3. 经典 NF-κB 通路：从刺激到入核的五步

        在进入具体机制前，可以先通过下图建立整体认识。经典 NF-κB 通路的核心是 IKK–IκBα–p65/p50 轴；非经典通路的核心是 NIK–IKKα–p100/p52–RelB 轴。两条通路虽然都属于 NF-κB 信号系统，但上游刺激、关键分子和主要生物学功能并不相同。

        NF-κB 信号通路核心机制图。 经典 NF-κB 通路中，TNF-α、IL-1β、LPS 等刺激通过受体和接头蛋白激活 IKK 复合体，诱导 IκBα 磷酸化、泛素化并经蛋白酶体降解，使 p65/p50 二聚体释放并进入细胞核，启动炎症因子、趋化因子、黏附分子、抗凋亡蛋白和负反馈因子等靶基因表达。非经典 NF-κB 通路则以 NIK 稳定积累、IKKα 激活、p100 加工为 p52 和 p52/RelB 入核为核心，主要参与淋巴器官发育、B 细胞功能和免疫稳态调控。

        经典 NF-κB 通路是炎症和免疫研究中最常见的 NF-κB 激活方式。其核心过程是：

刺激信号 → IKK 复合体激活 → IκBα 磷酸化和降解 → p65/p50 入核 → 靶基因转录。

3.1 第一步：炎症或感染信号被受体识别

经典 NF-κB 通路可由多类刺激启动，常见刺激包括：

        这些刺激的上游受体不同，但在经典通路中，它们最终常汇聚到 IκB 激酶（IκB kinase，IKK）复合体。

        需要注意，氧化应激和 DNA 损伤可影响 NF-κB 活性，但其上游机制更依赖细胞类型、刺激强度和模型条件，不应默认完全等同于 TNF-α、IL-1β 或 LPS 诱导的标准经典 NF-κB 激活过程。

3.2 第二步：IKK 复合体被激活

        IKK 复合体是经典 NF-κB 通路的关键中继节点，主要由 IKKα、IKKβ 和 NF-κB essential modulator（NEMO，也称 IKKγ）组成。其中，IKKβ 在经典炎症信号中具有核心作用，NEMO 主要发挥调节和支架作用。

        上游刺激并不是直接把 p65 推入细胞核，而是先通过接头蛋白、泛素化复合物和激酶级联激活 IKK。IKK 被激活后，直接作用于 IκBα。

3.3 第三步：IκBα 被磷酸化、泛素化并降解

        IκBα 是经典 NF-κB 通路的主要抑制蛋白。静息状态下，IκBα 与 p65/p50 结合，遮蔽其核定位信号，使 NF-κB 停留在细胞质中。

        刺激到来后，IKK 介导 IκBα Ser32 和 Ser36 位点磷酸化。被磷酸化的 IκBα 随后被 E3 泛素连接酶识别并发生 K48 型多聚泛素化，最终由 26S 蛋白酶体降解。IκBα 降解后，p65/p50 的核定位信号暴露，二聚体进入细胞核。

机制示意：

TNF-α / IL-1β / LPS

        ↓

受体与接头蛋白复合物

        ↓

IKKα–IKKβ–NEMO 复合体激活

        ↓

IκBα Ser32/Ser36 磷酸化

        ↓

IκBα K48 型多聚泛素化

        ↓

26S 蛋白酶体降解 IκBα

        ↓

p65/p50 释放并入核

        这一过程是经典 NF-κB 通路关键的分子事件。实验中检测 IκBα 降解、p-IκBα 升高和 p65 核转位，通常用于判断经典通路是否被激活。

3.4 第四步：p65/p50 入核

        IκBα 降解后，p65/p50 二聚体从细胞质进入细胞核。p65 核转位是经典 NF-κB 通路激活的重要标志，但它仍然只是通路激活过程中的一个环节。p65 入核后，还需要结合靶基因启动子或增强子区域的 κB 结合序列，并与转录共调控因子协同作用，才能有效启动靶基因转录。

3.5 第五步：靶基因表达改变

        NF-κB 的最终功能是调控基因表达。典型靶基因包括：

        判断 NF-κB 是否真正发挥功能，不能只看 p65 磷酸化或核转位，还应检测下游靶基因和功能表型。

4. 非经典 NF-κB 通路：NIK、IKKα、p100/p52 与 RelB

        非经典 NF-κB 通路与经典通路不同，它不以 IκBα 降解和 p65/p50 快速入核为主要特征，而是以 NF-κB 诱导激酶（NF-κB-inducing kinase，NIK）稳定积累、IKKα 激活、p100 加工为 p52、p52/RelB 入核为核心。

        非经典通路常由 TNF 受体超家族中特定成员触发，例如 B 细胞活化因子受体（BAFF receptor，BAFFR）、CD40、淋巴毒素 β 受体（lymphotoxin β receptor，LTβR）、核因子 κB 受体活化因子（receptor activator of NF-κB，RANK）等。

非经典通路主线如下：

BAFFR / CD40 / LTβR / RANK

        ↓

NIK 稳定积累

        ↓

IKKα 激活

        ↓

p100 磷酸化并部分蛋白酶体加工

        ↓

p52 形成

        ↓

p52/RelB 入核

        ↓

调控 B 细胞成熟、淋巴器官发育和免疫稳态相关基因

        p100 在非经典通路中具有双重作用：一方面，它是 p52 的前体蛋白；另一方面，它也具有抑制 RelB 的功能。通路激活后，p100 被加工为 p52，p52 与 RelB 形成二聚体并进入细胞核。

经典通路和非经典通路的区别概括如下：

5. NF-κB 调控哪些下游反应？

        NF-κB 的下游反应可以分为五类，每一类都对应明确的生物学结果。

5.1 炎症因子表达

        NF-κB 可诱导 TNF、IL6、IL1B 等促炎基因表达。这些因子进一步刺激免疫细胞、内皮细胞和组织细胞，形成炎症放大反应。在急性感染中，这种反应有助于清除病原体；在慢性炎症中，持续的细胞因子表达会加重组织损伤。

5.2 趋化因子与免疫细胞募集

        NF-κB 可促进 CXCL8、CCL2、CCL5 等趋化因子表达。这些分子参与中性粒细胞、单核细胞、T 细胞等免疫细胞募集，是炎症部位免疫细胞浸润的重要原因。

5.3 黏附分子表达

        NF-κB 可调控 ICAM1、VCAM1、SELE 等黏附分子表达，使白细胞更容易与血管内皮结合并穿越血管壁进入炎症组织。该过程对抗感染有利，但在慢性炎症和血管炎症中可能促进持续性组织损伤。

5.4 细胞存活与抗凋亡

        NF-κB 可诱导 BCL2 家族成员、BIRC/IAP 家族和 CFLAR/c-FLIP 等抗凋亡相关基因，提高细胞在炎症或应激环境中的存活能力。在正常免疫反应中，这有助于维持细胞功能；在肿瘤中，持续 NF-κB 活化可能增强肿瘤细胞抗凋亡能力，降低治疗敏感性。

5.5 负反馈调节

        NF-κB 还可诱导 NFKBIA/IκBα 和 TNFAIP3/A20 等负反馈因子。IκBα 新合成后可重新结合 NF-κB，使其从细胞核返回细胞质；A20 则通过调节上游泛素化信号限制 NF-κB 持续激活。这些负反馈机制有助于控制炎症反应的强度和持续时间。

6. NF-κB 异常激活与疾病

        NF-κB 的疾病相关性来自同一个核心问题：正常情况下，它帮助细胞应对感染和损伤；异常情况下，它会使炎症、生存和免疫反应长期处于激活状态。

6.1 慢性炎症

        在类风湿关节炎、炎症性肠病、哮喘等慢性炎症疾病中，NF-κB 持续激活可导致炎症因子、趋化因子和黏附分子长期表达，推动免疫细胞持续浸润和组织损伤。

6.2 肿瘤

        NF-κB 可参与肿瘤发生发展的多个环节，包括促进肿瘤细胞存活、增强抗凋亡能力、维持炎症性肿瘤微环境、促进血管生成和影响治疗抵抗。不同肿瘤类型中 NF-κB 的作用并不完全相同，但持续 NF-κB 活化常与肿瘤相关炎症和治疗耐受相关。

6.3 自身免疫疾病

        NF-κB 参与免疫细胞活化、细胞因子产生和免疫稳态维持。若 NF-κB 通路调控失衡，可促进异常免疫激活和自身组织损伤。

6.4 感染与免疫逃逸

        病原体感染通常会激活 NF-κB，诱导抗感染炎症反应。部分病毒和细菌也能通过增强、抑制或改变 NF-κB 信号来影响宿主免疫反应，从而促进免疫逃逸或慢性感染。

6.5 代谢炎症和神经炎症

        在肥胖、胰岛素抵抗、脂毒性、神经退行性疾病等状态下，NF-κB 可连接代谢压力、氧化应激、免疫细胞激活和组织功能损伤。因此，它也是代谢炎症和神经炎症研究中的重要通路。

7. NF-κB 通路怎么研究？

7.1 通路激活层面：看 IκBα、p65 和核转位

常用检测方法包括：

        Western blot 能显示关键蛋白磷酸化和降解情况；免疫荧光能直观看到 p65 核转位；核/质蛋白分离可定量比较核内 p65 水平。三者结合比单独检测 p-p65 更可靠。

7.2 转录输出层面：看 reporter、qPCR 和 ChIP-qPCR

        NF-κB luciferase reporter assay 反映的是转录活性，RT-qPCR 反映靶基因 mRNA 输出，ChIP-qPCR 则更适合验证 p65 与特定基因调控区域的结合。

7.3 功能层面：看炎症因子和细胞表型

        其中，NF-κB 通常主要促进 IL1B 转录和 pro-IL-1β 产生；成熟 IL-1β 的剪切和分泌还常依赖炎症小体/caspase-1 等加工释放机制，因此检测 IL-1β 分泌时应结合是否存在第二刺激信号和具体细胞模型进行解读

完整证据链建议如下：

处理因素或刺激

        ↓

p-IKK / p-IκBα / IκBα 降解

        ↓

p65 核转位

        ↓

NF-κB reporter 活性或 p65 DNA 结合增强

        ↓

NF-κB 靶基因 mRNA 上调

        ↓

炎症因子分泌或细胞功能改变

        ↓

抑制剂或遗传学干预验证因果关系

如果要证明某一药物、基因或处理因素通过 NF-κB 发挥作用，至少应包含“通路指标 + 转录输出 + 功能表型 + 干预验证”四类证据。

8. NF-κB 相关抑制剂和实验工具如何选择？

        选择 NF-κB 工具时，首先要明确研究目的。不同工具作用位置不同，能回答的问题也不同。

8.1 构建 NF-κB 激活模型

        刺激物选择应与细胞类型匹配。例如，LPS 模型要求细胞具有相应的 TLR4 识别和下游信号能力；TNF-α 模型更适合观察经典 NF-κB 快速激活过程。

8.2 抑制 IκBα 磷酸化

        BAY 11-7082 常用于抑制细胞因子诱导的 IκBα 磷酸化，从而阻断经典 NF-κB 通路激活。它适合用于验证“处理因素是否依赖 IκBα 磷酸化和经典 NF-κB 激活”。但 BAY 11-7082 不能被简单视为完全特异的 NF-κB 抑制剂。实验中应同时检测 IκBα 磷酸化、p65 核转位和靶基因表达，避免仅凭抑制剂结果得出结论。由于 BAY 11-7082 还可能影响去泛素化酶、炎症小体或细胞死亡相关过程，因果验证时建议结合遗传学干预或另一种作用机制不同的 NF-κB 工具。

8.3 抑制 p65 核转位

        JSH-23 是常用的 NF-κB p65 核转位抑制剂。其特点是抑制 p65 核转位和 NF-κB 转录活性，但不明显影响 IκBα 降解。因此，JSH-23 更适合回答这样的问题：即使上游 IκBα 降解已经发生，阻断 p65 入核是否能降低下游炎症基因表达？

8.4 抑制蛋白酶体介导的 IκB 降解

        MG132 是 26S 蛋白酶体抑制剂，可阻断泛素化蛋白降解，包括 IκB 的蛋白酶体降解，因此可间接抑制 NF-κB 激活。但 MG132 作用范围很广，会影响多种细胞内蛋白降解、细胞周期、内质网应激和凋亡过程。因此，MG132 更适合作为机制辅助工具，不应单独作为 NF-κB 特异性抑制证据。

8.5 氧化应激相关干预

        N-乙酰半胱氨酸（N-acetylcysteine，NAC）、吡咯烷二硫代氨基甲酸盐（pyrrolidine dithiocarbamate，PDTC）等工具常用于探索活性氧（reactive oxygen species，ROS）与 NF-κB 激活之间的关系。

        这类工具可能通过抗氧化、金属离子螯合或其他细胞应激调节作用影响 NF-κB。若 NAC 或 PDTC 降低 NF-κB 活性，只能说明氧化还原状态可能参与该过程，不能直接证明全部效应均由 NF-κB 特异性介导。

8.6 遗传学干预

        为了增强因果证据，可使用小干扰 RNA（small interfering RNA，siRNA）、短发夹 RNA（short hairpin RNA，shRNA）、CRISPR-Cas9、过表达或 dominant-negative 工具干预 RELA/p65、NFKB1/p50、IKBKB/IKKβ、IKBKG/NEMO、NFKBIA/IκBα 等关键节点。

        更可靠的研究设计是：小分子抑制剂结果与遗传学干预结果方向一致，同时下游靶基因和功能表型同步改变。

9. NF-κB 研究中的常见误区

9.1 p65 磷酸化升高不等于 NF-κB 完整激活

        p-p65 是重要指标，但不能单独代表 NF-κB 的完整功能。NF-κB 是否发挥转录作用，还取决于 p65 是否入核、是否结合 DNA、是否启动靶基因转录，以及靶基因产物是否产生功能效应。

9.2 IκBα 降解不等于所有下游炎症因子都会升高

        IκBα 降解说明经典通路解除抑制，但下游基因表达还受细胞类型、染色质开放状态、共转录因子、刺激时间和负反馈调节影响。因此，IκBα 降解应与 p65 入核和靶基因检测结合解读。

9.3 NF-κB 抑制不一定总是有益

        NF-κB 参与抗感染、组织修复和细胞保护。过度抑制 NF-κB 可能削弱免疫防御或影响组织恢复。NF-κB 是否应被抑制，取决于疾病类型、干预时机、细胞类型和激活程度。

9.4 不同 NF-κB 抑制剂不能互相替代

        BAY 11-7082、JSH-23、MG132、PDTC 等工具作用位置不同。它们分别影响 IκBα 磷酸化、p65 核转位、蛋白酶体降解或氧化还原状态。实验设计中应根据研究问题选择工具，而不是把所有工具都概括为“NF-κB 抑制剂”。

9.5 不同细胞类型的 NF-κB 输出不同

        巨噬细胞、内皮细胞、上皮细胞、成纤维细胞、T 细胞、B 细胞和肿瘤细胞的 NF-κB 靶基因谱并不完全相同。同一刺激在不同细胞中可能诱导不同下游反应，因此不能直接套用其他细胞模型的结论。

10. NF-κB 信号通路研究相关代表化学品分类表

表1. 通路激活建模与上游受体信号干预

表2. IKK/IκBα轴与非经典NIK通路抑制

表3. p65核转位、转录活性与天然来源NF-κB调节

表4. 蛋白酶体/IκBα降解与氧化应激干预

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参考文献

[1] Guo Q, Jin Y, Chen X, et al. NF-κB in biology and targeted therapy: new insights and translational implications. Signal Transduction and Targeted Therapy. 2024;9:53. doi:10.1038/s41392-024-01757-9.

[2] Kanehisa Laboratories. KEGG PATHWAY: NF-kappa B signaling pathway. KEGG PATHWAY Database. Accessed July 9, 2026.

[3] Christian F, Smith EL, Carmody RJ. The Regulation of NF-κB Subunits by Phosphorylation. Cells. 2016;5(1):12. doi:10.3390/cells5010012.

[4] Sun S-C. Non-canonical NF-κB signaling pathway. Cell Research. 2011;21:71–85. doi:10.1038/cr.2010.177.

[5] Sun S-C. The non-canonical NF-κB pathway in immunity and inflammation. Nature Reviews Immunology. 2017;17:545–558. doi:10.1038/nri.2017.52.

[6] Dolcet X, Llobet D, Pallares J, Matias-Guiu X. NF-kB in development and progression of human cancer. Virchows Archiv. 2005;446:475–482. doi:10.1007/s00428-005-1264-9.

[7] Oeckinghaus A, Hayden MS, Ghosh S. Crosstalk in NF-κB signaling pathways. Nature Immunology. 2011;12:695–708. doi:10.1038/ni.2065.

[8] Mendez JM, Keestra-Gounder AM. NF-κB-dependent Luciferase Activation and Quantification of Gene Expression in Salmonella Infected Tissue Culture Cells. Journal of Visualized Experiments. 2020;(155):e60567. doi:10.3791/60567.

[9] Cell Signaling Technology. BAY 11-7082 Product Information. Product No. 78679. Accessed July 9, 2026.

[10] Shin HM, Kim MH, Kim BH, Jung SH, Kim YS, Park HJ, Hong JT, Min KR, Kim Y. Inhibitory action of novel aromatic diamine compound on lipopolysaccharide-induced nuclear translocation of NF-κB without affecting IκB degradation. FEBS Letters. 2004;571(1–3):50–54. doi:10.1016/j.febslet.2004.06.056.

[11] InvivoGen. MG-132 peptide aldehyde: 26S proteasome inhibitor. Product Information. Accessed July 9, 2026.

[12] Schroder K, Tschopp J. The inflammasomes. Cell. 2010;140(6):821–832. doi:10.1016/j.cell.2010.01.040.

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