近日，Science China Life Sciences (《中国科学：生命科学》英文版)在线发表中山大学孙逸仙纪念医院和广州载之湾区医学研究院宋尔卫院士撰写题为 “The theory of the inflammatory ecosystem”的综述文章。该文系统提出了“炎症生态系统”（inflammatory ecosystem）理论，并以“炎症区”（inflammazones）为核心概念，重新理解慢性炎症的空间组织、细胞互作和疾病演化规律。
导读
炎症通常被认为是机体对感染、损伤或组织应激的局部防御反应。然而，在银屑病、结节病、自身免疫病等慢性炎症性疾病中，炎症往往并不局限于一个部位，也不能简单归因于某一种免疫细胞或某一条信号通路。它会在组织内部持续放大，在不同细胞之间形成反馈环路，并通过淋巴系统、循环因子、细胞外囊泡和远端器官之间的通信，逐渐发展为区域性、远端性甚至系统性病理状态。
针对这一复杂现象，该文提出“炎症生态系统”理论：慢性炎症并非单一线性反应，而是由免疫细胞、非免疫细胞、细胞因子、信号通路、组织结构、力学环境和远端通信共同构成的动态生态网络。该理论为理解慢性炎症的发生、维持、扩散和治疗反应提供了新的框架。
从“炎症反应”到“炎症生态系统”
传统炎症研究多聚焦于某一类免疫细胞、某一种炎症因子或某一条信号通路。例如，TNF-α、IL-6、IL-17、JAK-STAT、NF-κB 和MAPK 等通路长期被视为解释炎症性疾病的重要机制。虽然这些研究极大推动了抗炎药物和靶向免疫治疗的发展，但在临床实践中仍存在一个重要问题：许多慢性炎症性疾病表现出显著异质性，不同患者、不同组织甚至同一疾病的不同阶段，对同一种治疗的反应可能完全不同。
该文认为，造成这一现象的重要原因在于炎症具有显著的空间结构和生态属性。炎症不是在全身均一发生，也不是在局部孤立存在，而是在不同解剖和功能区域中形成具有特定细胞组成、信号结构和病理后果的炎症活动单元。作者将这些单元称为“炎症区”（inflammazones）。
根据炎症活动的空间层级，炎症区可分为局部、区域、远端和系统性炎症区。局部炎症区通常位于原发病灶，例如银屑病皮损或结节病肉芽肿；区域炎症区可发生于引流淋巴结或三级淋巴结构；远端炎症区表现为炎症信号对其他器官和组织的影响；系统性炎症区则涉及循环细胞因子、免疫代谢改变、外泌体通信和全身炎症状态。
这一分区框架有助于解释一个关键问题：为什么一个局部炎症灶有时能够长期局限，而有时却会逐步演变为多组织、多器官甚至系统性疾病。
免疫细胞如何成为炎症生态系统的“发动机”
在炎症生态系统中，免疫细胞仍然是最重要的驱动因素之一。文章系统讨论了先天免疫细胞和适应性免疫细胞如何在局部炎症区中被激活、分化和重编程。
在炎症早期，树突状细胞、巨噬细胞、中性粒细胞等先天免疫细胞识别病原相关分子模式或损伤相关分子模式，迅速启动 TLR、NLR、cGAS-STING 等信号通路，并通过 NF-κB、MAPK 和炎症小体通路诱导炎症因子释放。随后，树突状细胞将抗原信息传递给 T 细胞，推动 Th1、Th17、Th22 等效应 T 细胞亚群分化，进一步放大局部炎症。
值得注意的是，文章还强调了“训练性免疫”和异常免疫记忆在慢性炎症中的作用。先天免疫细胞在反复刺激后可发生表观遗传和代谢重编程，使其在后续刺激中表现出更强的炎症反应。这种机制在感染防御中可能具有保护意义，但在慢性炎症和自身免疫疾病中，则可能导致炎症状态难以终止，形成持续性低度炎症或反复发作。
图1 组织损伤后炎症反应三个关键阶段示意图
非免疫细胞也不是“旁观者”
该文的重要观点之一是：慢性炎症不仅是免疫细胞的疾病，也是组织细胞和结构细胞共同参与的生态过程。
在银屑病中，角质形成细胞并非只是免疫攻击的被动靶点。它们可以在 IL-17、IL-22、IFN-γ 等炎症因子刺激下产生细胞因子和趋化因子，招募并激活更多免疫细胞，甚至表现出一定的免疫样功能。类似地，成纤维细胞、内皮细胞和上皮细胞也可在慢性炎症环境中发生表型转化，分泌 IL-6、CCL2、CXCL8、TGF-β 等分子，促进免疫细胞滞留、血管重塑、纤维化和组织结构改变。
这意味着，慢性炎症一旦形成稳定的组织微环境，就不再依赖单一炎症因子维持，而是由免疫细胞与非免疫细胞之间的相互作用共同驱动。局部组织结构本身也会逐渐成为炎症维持和放大的平台。
图2 机械敏感Piezo1离子通道的结构组成与结构域架构
信号小体、液-液相分离与外泌体通信：炎症如何被组织和放大
除了细胞组成，炎症生态系统还受到分子组织方式的深刻影响。文章特别强调了信号小体、液-液相分离和细胞外囊泡在炎症放大中的作用。
信号小体是由多种信号蛋白快速组装形成的分子复合体，可将关键激酶、接头蛋白和转录因子聚集在特定空间位置，从而提高炎症信号传递的效率。液-液相分离则为这类分子复合体的形成提供了重要生物物理基础，使细胞能够在没有膜结构包裹的情况下形成高度集中的信号反应区。
在炎症过程中，TLR 信号平台、cGAS-STING 复合体、炎症小体以及免疫细胞之间的微团簇，都可能受到类似机制调控。这些机制使炎症信号能够被快速启动、空间定位并持续放大。若这些结构无法及时解除，便可能造成持续性免疫激活，推动慢性炎症进展。
此外，外泌体和其他细胞外囊泡可携带细胞因子、miRNA、损伤信号和代谢信息，在免疫细胞、非免疫细胞以及远端组织之间传递炎症信息。这使炎症不再只是局部事件，而能够通过跨区域通信影响更大范围的组织生态。
图3 相分离介导的抗病毒天然免疫调控
以银屑病和结节病为例：炎症区如何塑造疾病表现
文章以银屑病和结节病作为典型模型，展示炎症生态系统理论如何解释具体疾病。
在银屑病中，局部皮肤炎症区由角质形成细胞、树突状细胞、Th17 细胞、细胞因子网络和皮肤屏障改变共同构成。IL-23/IL-17 轴推动角质形成细胞活化和表皮增厚，而机械刺激、神经免疫信号和局部组织结构变化又可进一步加重炎症。这一过程说明，银屑病皮损并不是单纯的免疫细胞浸润，而是一个具有细胞互作、空间结构和反馈放大的局部炎症生态系统。
在结节病中，肉芽肿可被视为一种高度组织化的炎症结构。巨噬细胞、上皮样细胞、多核巨细胞和 T 细胞在局部形成稳定聚集，并通过 IFN-γ、TNF-α 等信号维持炎症状态。随着疾病进展，肉芽肿相关炎症可影响肺、淋巴结、皮肤、肝脏等多个器官，体现出炎症从局部向远端和系统层面扩展的过程。
通过这两个例子，作者指出，慢性炎症的关键并不只是“炎症强不强”，还包括“炎症在哪里发生”“由哪些细胞共同维持”“通过哪些信号区室放大”“是否发生跨区域传播”等问题。
面向精准医学：从广谱抗炎到分区干预
炎症生态系统理论的一个重要临床意义，是为精准免疫治疗提供新的思路。
目前许多抗炎治疗通过抑制关键细胞因子或信号通路发挥作用，例如抗 TNF、抗 IL-17、抗 IL-23或 JAK 抑制剂等。然而，不同患者对这些治疗的反应存在差异，部分原因可能在于不同患者的主导炎症区和关键通信路径并不相同。
基于炎症区的框架，未来治疗可能从“广谱抑制炎症”转向“识别并调控关键炎症区”。例如，针对局部炎症区，可重点干预病灶组织中的细胞互作和信号小体形成；针对区域炎症区，可调节淋巴结或三级淋巴结构中的免疫放大过程；针对远端和系统性炎症区，则需要关注循环外泌体、细胞因子网络、免疫代谢和器官间通信。
文章进一步提出，未来可发展炎症区特异性生物标志物、复合型“Zone Score”评分体系、空间转录组和单细胞多组学分析，以动态监测炎症区状态、预测炎症扩散风险并指导个体化治疗。这一方向有望推动慢性炎症性疾病从经验性治疗走向更精确的空间免疫医学。
总结
“The theory of the inflammatory ecosystem” 提出了一种理解慢性炎症的新范式：炎症不是孤立的局部反应，而是一个由多种细胞、多层级空间结构、多种分子信号和跨区域通信共同塑造的生态系统。
这一理论将免疫学、细胞生物学、组织病理学、生物物理学和精准医学联系起来，为解释慢性炎症性疾病的异质性、复发性和系统性传播提供了新的框架。随着空间组学、单细胞技术、多组学整合和液体活检的发展，炎症生态系统理论有望为慢性炎症性疾病的分型、监测和精准治疗提供重要基础。
中山大学孙逸仙纪念医院和广州载之湾区医学研究院Saw Phei Er教授为文章第一作者，宋尔卫院士为通讯作者。
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Saw, P.E., and Song, E. The theory of the inflammatory ecosystem. Sci China Life Sci,
