03｜信号通路指标系列：NF-κB 通路篇——炎症与免疫的经典核心轴

发布日期: 2025-12-02 访问次数: 2031

1. NF-κB 通路在“指标库”里的定位：从框架到实战

核因子 κB（Nuclear Factor kappa B，NF-κB）是炎症、免疫、应激和肿瘤微环境研究里最常被提到的转录因子家族之一。无论是 TNF-α / IL-1β / LPS 炎症模型，还是 IKK 抑制剂、糖皮质激素、抗肿瘤免疫调控，核心问题通常是：NF-κB 是否被激活、是否进核、是否驱动靶基因表达？

本篇只关心：NF-κB 通路要测哪些指标？各自代表什么？在什么实验平台上最好用？

快速印象：NF-κB 通路的经典 readout，可以概括为四类：IκBα 磷酸化 / 降解、IKK 激活、p65 磷酸化 + 核转位、NF-κB 靶基因 / 报告基因表达。

图1. NF-κB 通路示意图（经典与非经典）：受体激活 → IKK 复合体 → IκBα 磷酸化/降解 → p65/p50 核转位；并包含非经典通路 p100→p52 等关键步骤。（来源：Wikimedia Commons，文件页标注 CC BY 4.0）

2. 一眼看懂：NF-κB 通路核心 readout 列表

指标	常用位点 / 读出	代表意义	推荐样本 / 方法	使用提示
IκBα 磷酸化	p-IκBα (Ser32/36)	IKK 介导的 IκBα 激活与标记降解的起始步骤	蛋白质免疫印迹（Western blot）	刺激后早期（5–15 分钟）短暂升高，随后总 IκBα 降解，适合做时间梯度
IκBα 降解	total IκBα 水平下降	反映 IκBα 被泛素化并经蛋白酶体途径降解，NF-κB 得以释放	蛋白质免疫印迹（Western blot）	常与 p-IκBα 配套检测：先磷酸化升高，随后总蛋白带明显变浅
IKK 激活状态	p-IKKα/β (Ser176/180 等)	NF-κB 经典通路的核心激酶复合体是否被拉起	蛋白质免疫印迹（Western blot）	用于定位阻断点是否在 IKK 层（例如 IKK 抑制剂验证）
p65 亚基磷酸化	p-NF-κB p65 (Ser536 / Ser276 等)	NF-κB 转录活性增强，影响其共激活因子招募和靶基因谱	蛋白质免疫印迹（Western blot）、流式磷酸化检测	适合作为「NF-κB 是否真正被激活」的直接 readout，与核转位配合最佳
p65 核转位	p65/p50 核内信号增强	NF-κB 异源二聚体从胞质进入细胞核，开始调控下游基因表达	免疫荧光、共聚焦显微镜；核 / 质分离蛋白质免疫印迹（Western blot）	可以做「未刺激：胞质为主；刺激后：核内富集」的对比图，直观易懂
DNA 结合 / 报告基因	NF-κB-luc 报告基因活性；EMSA DNA 结合	反映 NF-κB 是否真正结合 κB 元件并驱动转录	荧光素酶报告实验、EMSA	适合做药物抑制效果的功能 readout，配合 p65 磷酸化效果更完整
靶基因表达	IL-6、TNF、IL-8、ICAM-1、IκBα、A20 等	NF-κB 下游炎症因子与负反馈因子的转录 / 蛋白表达	实时定量聚合酶链式反应（quantitative PCR）、酶联免疫吸附测定（enzyme-linked immunosorbent assay）、蛋白质免疫印迹（Western blot）	适合「慢性刺激 / 体内模型」中作为终末功能 readout
非经典通路 readout	p100 → p52 裂解；RelB/p52 核转位	反映由 NIK–IKKα 驱动的非经典 NF-κB 通路激活	蛋白质免疫印迹（Western blot）、免疫荧光	在淋巴器官发育、某些淋巴瘤与自身免疫模型中尤其重要

3. 组合搭配思路：按刺激类型与问题来选 panel

NF-κB 通路涉及的刺激和模型非常多，与其一次性堆满 IKK / IκB / p65，不如根据刺激类型和科学问题设计一组最有信息量的指标组合。

3.1 Panel A：TNF-α / IL-1β 急性刺激模型

推荐组合：p-IκBα + total IκBα + p-p65 (Ser536)
适用问题：细胞在 TNF-α 或 IL-1β 刺激下，NF-κB 经典通路是否正常激活？
读图习惯：刺激 5–15 分钟 p-IκBα 上升，总 IκBα 降低，p-p65 同步升高；30–60 分钟后 IκBα 水平逐渐恢复。

3.2 Panel B：LPS / TLR4 先天免疫模型

推荐组合：p-IKKα/β + p-IκBα + p-p65 + TNF/IL-6 mRNA 或分泌量
适用问题：巨噬细胞 / 树突状细胞对 LPS 是否产生预期的 NF-κB 驱动炎症应答？
读图习惯：早期看 p-IKK、p-IκBα、p-p65；4–24 小时看 TNF / IL-6 / IL-1β 分泌，构成「信号 → 功能」完整链条。

3.3 Panel C：NF-κB 抑制剂 / IKK 抑制剂药效验证

推荐组合：p-IKKα/β + p-IκBα + p-p65 ± NF-κB-luc 报告基因
适用问题：小分子 IKK 抑制剂、NF-κB 抑制剂是否在预期层级阻断信号？
读图习惯：有效抑制剂通常同时降低 p-IκBα、p-p65，并抑制报告基因活性，而总 IκBα / p65 表达量变化不大。

3.4 Panel D：肿瘤 / 慢性炎症微环境

推荐组合：p-p65（免疫组织化学） + NF-κB 靶基因（如 IL-6、COX-2、Bcl-xL）表达
适用问题：肿瘤或炎症组织中 NF-κB 是否处于持续激活状态，并与增殖 / 抗凋亡因子上调相关？
读图习惯：p-p65 在肿瘤细胞核内呈阳性，伴随靶基因在同一区域高表达。

4. 不同实验平台怎么选 NF-κB 指标？

TNF-α刺激下NF-κB相关Western blot示例：p65核转位/Ser536磷酸化与IκBα降解

图2. 蛋白质免疫印迹（Western blot）示例：展示 TNF-α 刺激下 p65 核转位/Ser536 磷酸化，以及 IκBα 降解变化（裁切显示同一张公开图的 Western blot 区域；来源：Gerhardt 等，J Inflamm (Lond) 2015，PMCID: PMC4525722，CC BY 4.0）。

图3. 免疫荧光示例：p65 在未刺激时以胞质信号为主，刺激后出现明显核内富集（裁切显示同一张公开图的免疫荧光区域；来源同图2：PMCID: PMC4525722，CC BY 4.0）。

图4. 免疫组织化学（immunohistochemistry）示例：肝细胞癌组织中 NF-κB 相关亚基及磷酸化 p65 的组织染色展示（裁切突出免疫组织化学区域；来源：Zhou 等，Cell Death & Disease 2021，PMCID: PMC8359590）。

5. 小结：NF-κB 通路的「必备四件套」

如果只想用最少的指标覆盖 NF-κB 通路，建议优先考虑：

p-IκBα + total IκBα：作为经典通路早期激活与抑制剂药效验证的基础组合。
p-p65 (Ser536 等)：判断 NF-κB 是否真正被激活，是多数炎症模型的核心磷酸化 readout。
p65 核转位：用免疫荧光或核 / 质分离蛋白质免疫印迹（Western blot）直观呈现 NF-κB 进核。
NF-κB 靶基因（如 IL-6、TNF、IκBα、A20）：作为功能层面的终末 readout，将信号变化与实际炎症 / 免疫效应挂钩。

这样，你的信号通路指标库已经覆盖了 mTOR、MAPK/ERK、JAK/STAT、NF-κB 四条高频通路。后续可以视需求继续扩展 Wnt/β-catenin、Hippo/YAP、TGF-β/Smad 等通路，保持同一套「指标优先」结构，方便读者按需查表使用。

参考文献

Hayden MS, Ghosh S. Shared principles in NF-κB signaling. Cell. 2008;132(3):344-362.
Liu T, et al. NF-κB signaling in inflammation. Signal Transduction and Targeted Therapy. 2017;2:17023.
DiDonato JA, et al. A cytokine-responsive IκB kinase that activates the transcription factor NF-κB. Nature. 1997;388(6642):548-554.
Oeckinghaus A, Ghosh S. The NF-κB family of transcription factors and its regulation. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 2009;1(4):a000034.
Perkins ND. Integrating cell-signalling pathways with NF-κB and IKK function. Nature Reviews Molecular Cell Biology. 2007;8(1):49-62.
Zhang Q, et al. NF-κB in inflammation and cancer. Frontiers in Immunology. 2023;14:1153214.

重组蛋白

抗体

试剂盒

实验相关试剂

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3. 组合搭配思路：按刺激类型与问题来选 panel

3.1 Panel A：TNF-α / IL-1β 急性刺激模型

3.2 Panel B：LPS / TLR4 先天免疫模型

3.3 Panel C：NF-κB 抑制剂 / IKK 抑制剂药效验证

3.4 Panel D：肿瘤 / 慢性炎症微环境

4. 不同实验平台怎么选 NF-κB 指标？

5. 小结：NF-κB 通路的「必备四件套」

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