RAGE (thụ thể cho các sản phẩm cuối của quá trình glycat hóa nâng cao) là một thụ thể xuyên màng có trọng lượng 35 kilodalton thuộc họ immunoglobulin và được Neeper và cộng sự mô tả lần đầu tiên vào năm 1992. Thụ thể này được đặt tên theo khả năng liên kết với các sản phẩm cuối của quá trình glycat hóa nâng cao (AGE), là các glycoprotein được biến đổi không qua enzyme bằng phản ứng Maillard. RAGE thường được gọi là thụ thể nhận dạng mẫu do chức năng gây viêm trong hệ miễn dịch bẩm sinh và khả năng phát hiện một nhóm phối tử thông qua một mô típ cấu trúc chung.
RAGE có thể liên kết với nhiều loại phối tử, khiến nó đóng vai trò quan trọng trong phản ứng miễn dịch và viêm.
Ngoài ra, RAGE có thể liên kết với một phối tử chủ vận khác, protein nhóm di động cao B1 (HMGB1). HMGB1 là một protein liên kết DNA nội bào, rất cần thiết cho quá trình tái cấu trúc ribosome và có thể được giải phóng thụ động bởi các tế bào hoại tử hoặc thông qua quá trình tiết chủ động của các đại thực bào, tế bào tiêu diệt tự nhiên và tế bào dendrit. Sự tương tác của RAGE với các phối tử của nó được cho là dẫn đến sự kích hoạt các gen gây viêm. Do nồng độ phối tử RAGE tăng cao trong bệnh tiểu đường và các bệnh mãn tính khác, người ta đưa ra giả thuyết rằng thụ thể này đóng vai trò gây bệnh trong các bệnh viêm nhiễm, từ biến chứng tiểu đường đến bệnh Alzheimer và thậm chí cả một số khối u.
Các dạng khác nhau của RAGE có thể có tiềm năng cung cấp các chiến lược điều trị, đặc biệt là trong các tình trạng liên quan đến tình trạng viêm mãn tính.
Các dạng đồng phân của protein RAGE, thường được gọi là RAGE hòa tan hoặc sRAGE, thiếu miền xuyên màng và miền truyền tín hiệu và có thể đối kháng với các tác động có hại của thụ thể toàn phần, thu hút nhiều sự chú ý trong việc phát triển liệu pháp điều trị các bệnh liên quan đến RAGE. Gen RAGE nằm trong vùng phức hợp tương hợp mô chính (MHC) III của nhiễm sắc thể 6 và bao gồm 11 exon và 10 intron. Chiều dài gen khoảng 1400 cặp xếp chồng (bp), bao gồm một phần của vùng khởi động chồng chéo của gen PBX2.
Đặc điểm cấu trúc của RAGE tạo ra hai dạng chính: liên kết màng (mRAGE) và hòa tan (sRAGE). Dạng liên kết màng của RAGE bao gồm ba thành phần chính: một vùng ngoại bào bao gồm ba miền giống immunoglobulin (bao gồm một miền loại V thay đổi và hai miền loại C không đổi); các vùng màng và các vùng nội bào rất quan trọng đối với truyền tín hiệu. Ngược lại, RAGE hòa tan chỉ chứa miền ngoại bào và thiếu miền xuyên màng và miền nội bào.
Các đặc điểm cấu trúc của mRAGE đóng vai trò quan trọng trong việc kích hoạt các con đường gây viêm và stress oxy hóa, trong khi sRAGE đóng vai trò bảo vệ bằng cách ức chế các con đường này.
RAGE liên kết màng (mRAGE) hoạt động như một thụ thể tế bào kích hoạt các con đường gây viêm và stress oxy hóa khi liên kết với phối tử. Điều này cho phép nó tham gia vào nhiều tình trạng bệnh lý khác nhau, chẳng hạn như bệnh tiểu đường, bệnh thoái hóa thần kinh và bệnh tim mạch. RAGE hòa tan (sRAGE) hoạt động như một thụ thể mồi lưu thông trong máu và liên kết với các phối tử RAGE, do đó ngăn chúng kích hoạt RAGE gắn màng. Người ta cho rằng nồng độ sRAGE cao có vai trò bảo vệ trong các bệnh viêm nhiễm.
Sự cân bằng giữa nồng độ mRAGE và sRAGE được cho là ảnh hưởng đến kết quả của bệnh, trong đó nồng độ mRAGE dư thừa thường liên quan đến tình trạng viêm và tiến triển của bệnh.
Dựa trên cấu trúc và chức năng độc đáo của mình, RAGE đã trở thành mục tiêu tiềm năng để điều trị các bệnh liên quan đến viêm mãn tính. Các chất ức chế ngăn chặn sự liên kết của phối tử với miền V đã được nghiên cứu để làm giảm tín hiệu viêm hạ lưu; trong khi các liệu pháp nhắm vào miền nội bào tập trung vào việc phá vỡ tín hiệu nội bào. Hơn nữa, việc tăng mức sRAGE có thể là một chiến lược hiệu quả để trung hòa các phối tử gây viêm và hạn chế tương tác của chúng với mRAGE.
Các phối tử đa dạng của RAGE bao gồm AGE, HMGB1 và nhiều protein S100. Sự tương tác của các phối tử này kích hoạt một loạt các con đường truyền tín hiệu hạ lưu, là những liên kết quan trọng trong quá trình phát triển các bệnh viêm mãn tính và chuyển hóa. Liệu tiềm năng và chức năng của RAGE có trở thành chìa khóa cho phương pháp điều trị y tế trong tương lai không?