炎症小体的研究进展概述

炎症小体(inflammasome)是一种多蛋白质复合物,它的组装可以导致Caspase-1的激活,并促进炎性细胞因子白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)和白介素-18(interleukin-18,IL-18)的成熟与释放;同时,激活的Caspase-1还可以引发细胞焦亡(pyroptosis)。炎症小体在应答病原体相关分子模式(pathogenassociated molecular pattern,PAMP)或者危险相关分子模式(danger-associated molecular pattern,DAMP)的刺激中扮演着重要角色。炎症小体的异常会导致多种自发炎症及自身免疫性疾病的发生,但是关于其调控活化机制仍有诸多不明,相关研究有待进一步深入。     

炎症小体的研究进展概述CSCD

炎症小体(inflammasome)是一种多蛋白质复合物,它的组装可以导致Caspase-1的激活,并促进炎性细胞因子白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)和白介素-18(interleukin-18,IL-18)的成熟与释放;同时,激活的Caspase-1还可以引发细胞焦亡(pyroptosis)。炎症小体在应答病原体相关分子模式(pathogenassociated molecular pattern,PAMP)或者危险相关分子模式(danger-associated molecular pattern,DAMP)的刺激中扮演着重要角色。炎症小体的异常会导致多种自发炎症及自身免疫性疾病的发生,但是关于其调控活化机制仍有诸多不明,相关研究有待进一步深入。     

沙门菌感染与Caspase­-8介导的宿主细胞调控性死亡研究进展

沙门菌主要通过食物传播,严重威胁了人类健康。肠道上皮细胞作为抵抗沙门菌入侵的重要屏障,可通过多种方式抵抗沙门菌的定植与入侵。同时,肠道固有层巨噬细胞可特异性识别正常菌群与沙门菌,激活炎性小体并分泌白细胞介素(interleukin,IL)-1β等炎症因子诱导炎症反应清除沙门菌。Caspase家族属于半胱氨酸蛋白酶,它们被激活后可执行各种细胞功能。Caspase-1是炎性小体的重要组成部分,可切割消皮素D(gasdermin D)诱导细胞焦亡,引发炎症反应。研究发现,Caspase-8同样参与炎性小体复合物的形成,但其功能尚不明确。新近研究发现,在沙门菌感染所诱导的细胞焦亡被抑制时,Caspase-8在炎性小体中被强烈激活,并在肠道上皮细胞和巨噬细胞中调控细胞死亡与炎症反应,以限制沙门菌感染。因此,Caspase-8在沙门菌感染期间也是调节宿主抗感染免疫的关键分子,研究其调控宿主细胞死亡以及炎症因子释放的机制对深入了解沙门菌感染与宿主抗感染免疫应答之间的关系具有重要意义。     

尿酸性肾病中IL-1beta、IRAK-4 的表达及意义

目的：通过研究尿酸性肾病动物模型中白介素-1(IL-1)beta和白介素-1受体相关激酶4(IRAK-4) 表达的意义,了解IL-1beta信号 通路在尿酸性肾病中的作用。方法：Wistar 大鼠54 只随机分为高尿酸血症组30 只、正常组24 只,制备尿酸性肾病大鼠模型,检测 尿酸(UA)、尿素氮(BUN)、肌酐(CR)及肌酐清除率(Ccr)、24 h尿微量白蛋白(mA1b);取肾脏组织行HE 染色,观察形态学变化;免疫 组化测定IL-1beta的表达;荧光定量PCR 检测IRAK-4 mRNA的水平。结果：高尿酸组2、4、6 周时IL-1beta的表达均增加,免疫组化评 分(IHS)均明显升高(P<0.01);高尿酸血症组较正常组IRAK-4 mRNA 在2、4、6 周时均出现表达上调,4～6 周IRAK-4 mRNA表达 明显增加,与正常组比较有显著性差异(P<0.01)。结论：IL-1beta、IRAK-4 参与了尿酸性肾病炎症反应的过程,可能为尿酸性肾病治疗 提供新的可能。     

炎症Caspase与相关疾病

Caspase家族是一类与细胞凋亡和炎症反应重要相关的蛋白酶,其中与炎症相关的主要有Caspase-1、-4、-5、-11、-12,总称为炎症Caspase,主要与促炎症细胞因子IL-1的产生有关。IL-1处于免疫反应的上游,能刺激多种炎症细胞因子和多种效应分子的产生,引起神经细胞凋亡和毒性、关节疼痛和损伤、肝细胞凋亡、急性胰腺炎等与炎症相关疾病。因此,抑制炎症Caspase对治疗炎症相关疾病有重要意义。     

肠道病毒A71型致人扁桃体上皮细胞系UT-SCC-60B凋亡和S期阻滞的研究

肠道病毒A71型(Enterovirus A71,EV-A71)是手足口病的重要病原体,为研究EV-A71感染人扁桃体上皮细胞后对细胞凋亡和细胞周期的影响,确定ERK1/2、JNK1/2、PI3K/Akt和含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(Cysteinyl aspartate specific proteinase,Caspase)的作用,本文以人扁桃体上皮细胞系UT-SCC-60B为细胞模型,CCK-8试剂盒检测EV-A71对UT-SCC-60B的抑制率、流式细胞仪检测EV-A71感染组和抑制剂处理组的凋亡和细胞周期、Caspase活力检测试剂盒测定Caspase-3,Caspase-8,Caspase-9活力。EV-A71以感染剂量和感染时间依赖方式抑制UT-SCC-60B增殖;EV-A71感染致UT-SCC-60B发生细胞凋亡,抑制ERK1/2、JNK1/2和PI3K/Akt能够降低UT-SCC-60B细胞凋亡比例;EV-A71感染UT-SCC-60B后发生S期阻滞,抑制ERK1/2、JNK1/2、PI3K/Akt和Caspase阻止UT-SCC-60B发生S期阻滞;EV-A71感染UT-SCC-60B能够活化Caspase-3,Caspase-8,Caspase-9且ERK1/2、JNK1/2和PI3K/Akt调控Caspase-3,Caspase-8,Caspase-9活力。因此,EV-A71能够导致人扁桃体上皮细胞UT-SCC-60B发生凋亡和S期阻滞,并且ERK1/2、JNK1/2、PI3K/Akt和Caspase参与凋亡和S期阻滞的调控。     

NLRP1炎性体

核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白1(NLRP1)炎性体是NLRP1在识别胞内病原相关分子模式(PAMP)后与凋亡相关斑点样蛋白(ASC)以及半胱天冬氨酸酶(Caspase-1、Caspase-5)前体等分子结合形成的蛋白复合物,活化后促进IL-1β、IL-18、IL-33等炎症因子的成熟和释放,在先天性免疫中发挥重要作用。本文主要介绍了NLRP1炎性体的组成、激活机制、信号通路、负向调控及生物学功能,综述了NLRP1炎性体在炭疽、弓形虫病、泛发型白癜风、肠炎、牛皮癣等疾病中作用的研究进展。     

原发性骨关节炎患者关节滑膜组织中NLRP3含量与炎症及氧化应激的相关性分析

目的:探讨原发性骨关节炎患者关节中核苷酸结合寡聚化结构域样受体3(NLRP3)含量与炎症及氧化应激的相关性。方法:选择2018年6月-2019年6月我院接诊的100例原发性骨关节炎患者进行研究,设为观察组,并选择我院同期体检健康者80例作为对照组。分析NLRP3、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶1(Caspase-1)与白介素1β(IL-1β)、白介素17(IL-17)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、丙二醛(MDA)、8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)、3-硝基酪氨酸(3-NT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的相关性。结果:观察组NLRP3、ASC、Caspase-1水平显著高于对照组,差异显著(P0.05);观察组IL-1β、IL-17、TNF-α水平显著高于对照组,差异显著(P0.05);观察组MDA、8-OHdG、3-NT水平显著高于对照组,SOD、GSH-Px水平显著低于对照组,差异显著(P0.05);将炎症及氧化应激作为因变量,将NLRP3、ASC、Caspase-1分别作为自变量,在相关性分析结果中显示,NLRP3、ASC、Caspase-1和IL-1β、IL-17、TNF-α、MDA、8-OHdG、3-NT之间均呈正相关(P0.05),NLRP3、ASC、Caspase-1和SOD、GSH-Px之间均呈负相关(P0.05)。结论:在原发性骨关节炎患者中NLRP3的含量和炎症及氧化应激之间存在着密切关系,可促使疾病进展。     

NLRP3炎性体与代谢性疾病的研究进展

代谢性疾病是由体内氨基酸、葡萄糖和脂质代谢紊乱引起的一类疾病,慢性炎症反应是其重要特征之一.Nod样受体蛋白3(Nod-like receptor protein 3,NLRP3)炎性体是位于细胞内的一种蛋白质复合体,主要功能为活化半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶1(caspase-1)以间接调控白介素1β(IL-1β)、IL-18和IL-33等的成熟和分泌.NLRP3炎性体是炎性体相关研究的热点,多种内源性或外源性危险信号通过激活这一蛋白质复合体上调炎性因子的表达水平,从而促进多种代谢性疾病的发生发展.本文对NLRP3炎性体的结构、功能、调节以及在代谢性疾病中的作用做一综述,以期为代谢性疾病的防治提供新靶点.     

Caspase-1在炎症及程序性细胞死亡过程中的作用

Caspase家族是一类半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶,其中caspase-1是最先在哺乳动物细胞中被鉴定出来的家族成员,介导了某些特定类型细胞的凋亡。在微生物感染或细胞内危险信号存在时,caspase-1可通过与炎性体结合而发生激活,从而加工pro-IL-1β和pro-IL-18等炎症因子使其成熟并释放,在炎症反应中起着核心调控作用。此外,caspase-1还能介导一种特殊的促炎症的程序性细胞死亡(Pyroptosis)。caspase-1参与的炎症及程序性细胞死亡能有效提高机体抵抗内源和外源各种刺激的能力,达到保护宿主的目的,而caspase-1的功能异常则与多种疾病密切相关。     

炎性小体在阿尔茨海默病发病中作用的研究进展

阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是一种神经退行性疾病,严重威胁老年人的身体健康。近年研究发现,脑内炎性小体的活化参与该病的发生、发展过程。炎性小体作为一种大分子蛋白复合物,激活Caspase-1前体蛋白,导致炎性因子如IL-1β、IL-18等的成熟与释放,从而引起炎症反应。目前炎性小体与AD的关系仍需进一步研究,本文就炎性小体与AD的研究现状进行综述。     

牙龈卟啉单胞菌感染通过激活NLRP3小体诱导牙周膜细胞炎症反应及凋亡效应

目的观察牙龈卟啉单胞菌感染通过激活含NLR家族PYRIN域蛋白3(NLRP3)小体诱导人牙周膜细胞(hPDLCs)炎症反应及凋亡的效应。方法取健康前磨牙样本并分离培养hPDLCs,分为牙龈卟啉单胞菌感染的感染组和常规处理的对照组,检测细胞中NLRP3小体[NLRP3、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(Caspase)-1]、凋亡基因[自杀相关因子(Fas)、Fas配体(FasL)、B淋巴细胞瘤-2基因(Bcl-2)、Bcl-2相关x蛋白(Bax)、Caspase-3]的表达量及培养基中炎症细胞因子[白细胞介素(IL)-1β、IL-18、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)]的含量。结果感染组hPDLCs中NLRP3、ASC、Caspase-1、Fas、FasL、Bax、Caspase-3的表达量及培养基中IL-1β、IL-18、TNF-α的含量明显高于对照组,细胞中Bcl-2的表达量明显低于对照组。结论牙龈卟啉单胞菌感染能够诱导hPDLCs的炎症反应及凋亡且该作用与NLRP3小体的激活有关。     

炎性小体研究进展

炎性小体是由胞浆内模式识别受体组装的多蛋白复合体,是宿主先天免疫系统的重要组成部分。在细胞应对外界危险信号时,炎性小体能激活半胱天冬酶-1,通过调节白介素-1β和白介素-18等促炎性细胞因子的成熟与释放,参与先天性免疫防御。炎性小体活性异常与人类先天性和获得性炎症性疾病密切相关,炎性小体在免疫应答中具有重要作用。综述了炎性小体的组成、功能、激活方式及其与疾病的相关性。     

缺氧诱导心肌细胞凋亡与Caspase-3激活及细胞内钙超载的关系

目的: 研究缺氧对心肌细胞Caspases的激活效应与细胞内钙的关系.方法: 将培养的心肌细胞暴露于95% N2/5% CO2混合气体培养室进行缺氧处理,缺氧0、30 min、1、3、6、12、24 h后,应用激光共聚焦显微镜检测缺氧早期心肌细胞胞浆游离钙的变化;应用细胞内钙螯合剂、Caspase-1与Caspase-3特异性抑制剂预处理心肌细胞后缺氧12 h,检测DNA片段化与Caspase-3活性;Western blot、RT-PCR方法分别检测细胞线粒体与胞浆中Cyt c蛋白的变化以及Caspase-3 mRNA表达的改变.结果: 缺氧后30 min心肌细胞胞浆游离钙即显著增高,1 h达到峰值.缺氧3 h线粒体Cyt c无显著变化,而胞浆中Cyt c开始增多,至缺氧12 h,线粒体中Cyt c仅见一弱阳性条带,而胞浆呈强阳性反应,缺氧24 h 线粒体中已不能检测到Cyt c.缺氧3 h心肌细胞Caspase-3 mRNA上调,在观察的24 h内持续处于高表达状态.分别应用Caspase-3抑制剂和细胞内钙螯合剂预处理心肌细胞后均可使心肌细胞Caspase-3活性降低并完全阻断DNA片段化发生,细胞内钙螯合剂与Caspase-3抑制剂联合应用使凋亡细胞百分率降低的程度比分别单独使用两者更明显.结论: 缺氧可致心肌细胞线粒体Cyt c释放至胞浆,导致Caspase途径激活,从而导致细胞凋亡.缺氧所致心肌细胞钙超载在时序上早于线粒体Cyt c释放与Caspase-3的激活,螯合细胞内钙可阻断缺氧诱导的Caspase-3激活,并拮抗心肌细胞凋亡的发生,因此细胞钙超载是启动线粒体Cyt c释放与Caspase-3激活的一个早期重要分子事件.     

淫羊藿苷调控NLRP3炎症小体抗脑缺血再灌注损伤机制

目的 探讨淫羊藿苷调控NLRP3炎症小体治疗大鼠脑缺血再灌注损伤的作用机制。方法 采用线栓法制备局灶性脑缺血再灌注大鼠模型。术后24 h将大鼠随机分为假手术组,模型组,丁苯酞组(70 mg/kg),ICA低剂量组(20 mg/kg)、ICA中剂量组(40 mg/kg)、ICA高剂量组(80 mg/kg),灌胃相应药物10 mL/kg,每天给药1次,连续给药13 d。末次给药1 h后进行神经功能评分,苏木素-伊红(HE)染色法对大鼠大脑皮层进行病理学观察,免疫组化法测定大鼠大脑皮层白介素-1β(IL-1β)、白介素-18(IL-18)表达,蛋白免疫印迹法(Western Blot)测定大鼠大脑皮层NLRP3、ASC和Caspase-1蛋白表达。结果 与假手术组比较,模型组大鼠神经功能评分显著增加;缺血周围区大脑皮层可见神经元不同程度坏死或胶质细胞增生,完整神经元数量显著减少;IL-1β、IL-18阳性细胞表达明显升高;NLRP3、ASC、Caspase-1蛋白表达显著增加(P<0.01,P<0.05)。经淫羊藿苷治疗后,大鼠神经功能评分明显降低;缺血周围区神经元坏死程度明显减...     

镉诱导HEK293细胞凋亡及其线粒体凋亡途径

本课题研究了氯化镉(CdCl_2)诱导HEK293细胞(人胚胎肾细胞系)的凋亡,初步探讨了凋亡过程中Caspase-3、Bcl-2的变化和凋亡诱导因子(AIF)的转移以及它们的意义。MTT法检测CdCl_2对HEK293细胞增殖的抑制作用;通过倒置显微镜、电镜、琼脂糖凝胶电泳、流式细胞术、激光共聚焦观察细胞凋亡;应用Western blot法和荧光免疫法测定Caspase-3酶原、Bcl-2蛋白的变化以及检测AIF蛋白在细胞中的定位。结果显示:CdCl_2对HEK293细胞具有显著的生长抑制作用,并呈明显的剂量和时间依赖性。在琼脂糖凝胶电泳中,显示有凋亡细胞特有的DNA梯状条带,其中30μmol/L作用6-9h梯状条带最为清晰,时间过长或浓度过高则梯状条带逐渐模糊,表明镉浓度过高或处理时间过长,细胞有坏死。流式细胞仪检测也印证了这一结果。形态学观察可见明显的细胞凋亡特征。同时线粒体膜电位明显下降,发现Caspase-3酶原蛋白、Bcl-2蛋白含量减少,并具有时间依赖性;另外检测到线粒体AIF向细胞核转移。而Bcl-2转染后有一定的抑制凋亡作用。实验结果提示,CdCl_2能够诱导HEK293细胞凋亡,线粒体损伤导致AIF转移与细胞色素c释放,从而引发的非Caspases与Caspases凋亡途径可能在镉引发的细胞凋亡过程中起重要作用,而Caspase-3, Bcl-2起着重要的调控作用。     

家蝇细胞凋亡起始酶Caspase-1基因的克隆及在不同虫态的表达

为了研究Caspases家族在昆虫发育变态中的作用,通过RT-PCR扩增并结合RACE技术,克隆得到家蝇Musca domestica Caspase-1基因1条,命名为Mdom-Caspase-1（GenBank中cDNA序列号为EU854472, 氨基酸序列号为ACF71490）。该基因全长1 295 bp,阅读框序列870 bp,共编码289个氨基酸,理论分子量32.83 kDa,等电点8.67。 Mdom-Caspase-1蛋白有5个保守的半胱氨酸位点QACQG, 具有Caspase的典型特征; 整个分子呈现亲水性, 有8个区域共89个氨基酸为亲酯性, 蛋白质二级结构主要由11个α螺旋区、7个β-折叠区、17个β-转角区组成。昆虫间Caspase-1分子具有明显的保守性, Mdom-Caspase-1与黑腹果蝇Drosophila melanogaster、埃及伊蚊Aedes aegypti和致倦库蚊Culex quinquefasciatus的Caspase-1氨基酸序列相似性为65%~77%。RT-PCR半定量分析结果表明, Mdom-Caspase-1基因在家蝇各个虫态中均有表达, 但在卵期、3龄幼虫、预蛹、蛹和羽化5 d的雌虫中的表达量明显高于其他虫态。这些结果提示Caspase-1可能与昆虫发育变态关系密切, 为进一步研究昆虫Caspase-1功能、设计Caspase-1抑制剂提供了分子基础。     

PM2.5通过激活NLRP3/Caspse-1通路诱导大鼠子宫炎症反应

颗粒物(PM)对呼吸系统、心血管系统、神经系统和免疫系统均有损害,但目前关于吸入颗粒物对生殖损伤的研究较少。本研究旨在探讨细颗粒物(PM_2.5)短期暴露对大鼠子宫炎症损伤及其作用机制。PM_2.5暴露30 d后,高剂量组大鼠的子宫脏器系数、内膜上皮细胞厚度和腺上皮高度均明显高于对照组(P<0.05),抑制剂MCC950则能明显降低PM_2.5对子宫的影响。子宫组织免疫荧光双染色结果显示,PM_2.5暴露组子宫内CD45白细胞和CD11b巨噬细胞均明显增加(P<0.05)。Elisa法检测子宫组织和血清中白介素1β(IL-1β)和转化生长因子-β1(TGF-β1),暴露组子宫组织和血清中IL-1β和TGF-β1含量明显升高(P<0.05)。Western印迹法检测结果显示,PM_2.5上调核苷酸结合低聚体结构域样受体3 (NLRP3)、凋亡相关斑点样蛋白质(ASC)、pro-IL-1β、pro-Caspase-1和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-1(Caspase-1)的蛋白质表达量(P<0.05)。与高剂量组相比,NLRP3抑制剂MCC950能明显降低NLRP3/Caspase-1通路中关键蛋白质表达水平(P<0.05)。综上,PM_2.5通过激活NLRP3/ Caspase-1信号,诱导大鼠子宫炎症反应,为PM_2.5生殖毒性预防和治疗提供理论基础。     

NALP3炎性体在痛风发病中的作用与药物治疗研究进展

痛风是体内嘌呤代谢紊乱引起尿酸钠盐沉积所致的晶体相关性疾病。近年研究表明,核苷酸结合寡聚化结构域样受体3(nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein 3,NALP3)炎性体活化与巨噬细胞吞噬尿酸钠晶体密切相关。NALP3炎性体活化后可剪切半胱天冬酶-1并促进白介素1β释放,引起痛风炎症反应。现将从NALP3炎性体的组成及活化、尿酸钠晶体的吞噬识别途径,以及以NALP3炎性体为靶点的抗痛风药物等方面作一综述。     

Nek7与NLRP3炎性小体激活机制的研究进展

目前,Nod样受体蛋白3(nod-like receptor protein 3,NLRP3)炎性小体在免疫与人类疾病中的重要性已经得到公认,但NLRP3炎性小体的具体激活机制尚不清楚。NIMA相关蛋白激酶7(NIMA-related kinase 7,Nek7)参与NLRP3炎性小体激活,最终导致白介素IL-1β、IL-18的成熟及分泌。同时Nek7也被证实参与有丝分裂纺锤体形成和中心体的分离,且发现NLRP3炎性小体的激活和有丝分裂不能同时发生。因此,Nek7可能作为有丝分裂和NLRP3炎性小体激活两者之间的转换。本文就Nek7及NLRP3炎性小体的激活关系做一综述,以期为炎症性疾病提供新的治疗方向。