中药有效成分调控NLRP3 炎症小体活化的研究进展

炎症小体是细胞内组装形成的大分子蛋白复合体,可将白介素-1β(IL-1β) 和IL-18 加工成熟,并诱导细胞焦亡性死亡,在协调对抗病原体感染和生理紊乱的过程中发挥重要作用。Nod 样受体蛋白3(Nod-like receptor protein 3, NLRP3) 炎症小体是迄今为止结构和功能研究得最为明确的炎症小体,其活化后参与免疫性疾病、心血管疾病、神经系统疾病等多种疾病发生及发展过程。研究显示,许多中药有效成分可以调节相关疾病靶细胞中NLRP3 炎症小体的活化。从中药有效成分调节相关疾病靶细胞（如神经细胞、肝肾细胞、内皮细胞、肿瘤细胞等）中NLRP3 炎症小体活化的机制出发,综述近4 年国内外对中药有效成分调节NLRP3 炎症小体活化的研究进展,以期阐释相关中药有效成分的作用特点,并为相关疾病的防治提供一定参考。     

自噬与NLRP3炎症小体的相互作用

自噬是一种普遍存在的细胞内稳态机制,通过将细胞质成分运送到溶酶体进行降解,以抵抗病原体感染并促进氨基酸循环。NLRP3炎症小体是一种多蛋白复合物,在多种内源和外源性刺激下被激活,介导促炎细胞因子的分泌,参与炎症的发生。自噬功能失调可导致NLRP3炎症小体的过度激活,引起各种炎症性疾病以及癌症的发生。自噬作为NLRP3炎症小体的一种重要调节方式,可以通过去除NLRP3炎症小体的激活信号、包裹和降解其成分来调控炎症小体。此外,自噬在调控IL-1β的分泌中也起着重要作用。同样,NLRP3炎症小体也调控自噬过程,以平衡宿主防御所需的适当炎症反应以及预防过度、有害炎症的发生。因此,阐明这两个生物学过程之间的相互作用,能够加深对相关疾病发病机制的认识,为疾病治疗及药物研发提供新的思路和理论基础。     

NLRP3炎症小体在流感病毒感染中的作用

NLRP3(NOD-,LRR,and pyrin domain-containing 3)炎症小体能够对多种病原体保守结构和内源性危险信号应答而活化Caspase-1,介导促炎症细胞因子前体Pro-IL-1β和Pro-IL-18的成熟与分泌,启动免疫防御,在抗微生物感染中发挥着重要作用。该文总结了流感病毒的结构与变异、细胞对流感病毒的识别、流感病毒感染过程中NLRP3炎症小体的活化与功能、流感病毒对免疫识别的逃逸等内容。     

NLRP3炎症小体在糖尿病及运动中作用的研究进展

慢性非感染性炎症反应已经被证明是糖尿病发生和发展过程中的重要标志,伴有大量炎症因子的产生,从而加重疾病进程。运动作为诸多无创性抑制炎症反应的重要干预措施,在改善糖尿病症状中有着极为重要的作用。核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NOD-like receptor protein 3, NLRP3)炎症小体作为炎症反应的调控因子,通常可以引发多种炎症级联反应和细胞焦亡,与葡萄糖的摄取和血脂异常密切相关。运动可以延缓糖尿病的发病进程,以往的研究聚焦于NLRP3炎症小体对糖尿病的作用,但并未系统阐明运动对该作用的影响。因此,本文综述运动干预通过介导NLRP3炎症小体改善糖尿病症状的研究进展,为运动防治糖尿病提供新的理论基础。     

尿酸及NLRP3炎症小体与妊娠期高血压的相关性分析

目的:观察妊娠期高血压孕产妇尿酸与Nod样受体蛋白3(nucleotide-binding oligomerization domain-leucine-rich repeats containing pyrin domain 3,NLRP3)炎症小体表达,分析二者与疾病的相关性,为妊娠期高血压的诊断提供参考。方法:选择我院产科2016年3月至2019年3月常规产检并诊断为妊娠期高血压孕产妇200例为研究组,参照《妊娠期高血压诊治指南(2015)》中各妊娠期高血压分级标准将研究组200例孕产妇分为妊娠期高血压组(86例)、轻度子痫前期组(57例)、重度子痫前期组(57例),另选择同期在我院接受常规产检的200例健康孕产妇作为对照组。检测并比较4组孕产妇血清尿酸、NLRP3炎症小体m RNA及NLRP3蛋白表达,经双变量Spearman相关性分析检验各指标与疾病的相关性。结果:4组孕产妇年龄、孕周、孕次、产次等一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05);重度子痫前期组血清尿酸水平、NLRP3 mRNA及NLRP3蛋白表达最高,后由高至低依次为轻度子痫前期组、妊娠期高血压组、对照组,组间两两比较差异均有统计学意义(P<0.05);经双变量Spearman相关性分析检验证实,血清尿酸、NLRP3 mRNA表达和蛋白表达与妊娠期高血压发生发展均呈正相关(r=0.709、0.833、0.693,P均<0.001)。结论:妊娠期高血压孕产妇血清尿酸与NLRP3炎症小体水平上调,且随着孕产妇病情的加重升高,可考虑将其作为妊娠期高血压疾病早期诊断及预后评估的血清学参考指标。     

NLRP3炎症小体在脂肪组织纤维化中的作用及运动干预研究进展

脂肪组织纤维化是指白色脂肪组织细胞外基质的过度沉积,是代谢功能障碍的重要诱因,探究其发生机理对代谢相关疾病的防治意义重大。研究表明,NLRP3炎症小体与脂肪组织纤维化关联密切,但其机制尚未完全厘清。作为一种防治慢病的有效策略,运动可通过抑制NLRP3炎症小体活化减轻炎症反应,从而缓解炎症相关疾病的发生与发展。本文就NLRP3炎症小体的生物学特性以及与脂肪组织纤维化的关系进行归纳梳理,总结分析运动通过NLRP3炎症小体调节脂肪组织纤维化的可能机理,以期为脂肪组织炎症相关疾病的防治提供理论参考依据。     

甲型流感病毒感染后NLRP3炎症小体的活化及调控机制

固有免疫系统是机体抗流感病毒感染的第一道防线。NOD样受体(nucleotide-binding oligomerization domainlike receptors,NLR)作为胞质内重要的模式识别受体,介导病原体相关分子模式的识别,促进固有免疫细胞的活化及效应。NOD样受体蛋白(nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein,NLRP)家族是NLR的重要成员,其中NLRP3炎症小体是由NLRP3、ASC和Pro-Caspase-1组装成的多蛋白复合体,可将Pro-Caspase-1剪切为有活性Caspase-1,进而剪切Pro-Interleukin-1β(Pro-IL-1β)、Pro-IL-18和Pro-IL-33形成有活性的成熟IL-1β、IL-18和IL-33,分泌至细胞外,介导炎症反应和诱导免疫病理损伤。主要综述了NLRP3炎症小体在甲型流感病毒感染过程中的活化及调控机制。     

NLRP3炎症小体与心脏骤停复苏后心肌缺血再灌注损伤的研究进展

心脏骤停已成为世界范围内的重大公共卫生问题,及时有效的心肺复苏可以挽救生命,改善心脏骤停患者的预后。尽管心肺复苏技术取得了进步,但与心脏骤停相关的死亡率仍然很高。NLRP3炎症小体是细胞内多种蛋白质构成的复合物,在先天免疫中起着重要作用。组织损伤后,NLRP3炎症小体激活产生大量细胞因子如白细胞介素(IL)-1β和IL-18,最终导致炎症性细胞死亡(细胞焦亡)。虽然适度的炎症反应有利于损伤组织愈合,但过度的NLRP3炎症小体激活会产生不利影响。NLRP3炎症小体在大量心血管疾病(cardiovascular diseases, CVDs)中发挥关键作用。心脏骤停和复苏后缺血再灌注损伤(I/R损伤)可以通过各种信号通路激活NLRP3炎症小体。抑制NLRP3炎症小体活性可以改善心脏骤停和复苏后缺血再灌注损伤。该文将讨论NLRP3炎症小体在心脏骤停和复苏过程中对细胞损伤的作用,同时针对抑制NLRP3炎症小体激活,改善心脏骤停和复苏后缺血再灌注损伤的治疗方法进行系统阐述。     

NLRP3炎症小体在慢性肝病及肝损伤中的研究进展

NLRP3炎症小体广泛存在于肝实质和非实质细胞中,它可以感知和识别各种外源性和内源性危险信号,进而促进炎症介质的释放,触发免疫反应与细胞焦亡。近年来,随着对NLRP3炎症小体认识的逐步深入,其异常激活被认为与慢性肝病及肝损伤的发生、发展密切相关。因此,NLRP3炎症小体被认为是相关肝脏疾病治疗的一个重要分子靶点。本文主要讨论了NLRP3炎症小体的调控机制及其在酒精性肝病、非酒精性肝病、肝纤维化、药物性肝损伤中的相关研究进展,并总结了NLRP3炎症小体相关靶点抑制剂在慢性肝病及肝损伤中的应用,从而为NLRP3炎症小体在慢性肝病及肝损伤中的相关研究和新药开发提供理论依据和参考。     

SFTSV Infection Induces BAK/BAX-Dependent Mitochondrial DNA Release to Trigger NLRP3 Inflammasome Activation

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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.     

NLRP3炎症体与痛风的研究进展

痛风是由于机体血尿酸过饱和形成针状尿酸盐(Monosodium urate,MSU)沉积在关节腔导致的炎症。IL-1β是急性痛风性关节炎进程中重要的细胞因子,与炎症的产生以及炎症的级联放大反应有关,IL-1β的产生与细胞中炎症小体NLRP3复合体密切相关。研究者认为NLRP3炎症体是痛风性关节炎反应进程中的关键环节,痛风也被称为NLRP3炎症体相关疾病。本文综述了NLRP3炎症体与痛风的关系、相关机制,以及靶向NLRP3炎症体的小分子抑制剂,为今后寻找结构新颖、高效低毒的抗痛风新药的研究提供参考。     

Leishmania Lipophosphoglycan Triggers Caspase-11 and the Non-canonical Activation of the NLRP3 Inflammasome

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胆固醇结晶激活动脉粥样硬化斑块巨噬细胞NLRP3炎症体的途径

动脉粥样硬化既是胆固醇在血管壁聚集的疾病,也是发生在动脉壁的一种低强度慢性炎症形式。近年来有研究证实胆固醇结晶在动脉粥样硬化发生发展中具有重要作用。新的显微技术证实,胆固醇结晶在动脉粥样硬化斑块形成的早期即已出现,并与早期炎症有关。胆固醇结晶通过诱发局部炎症,促进大的脂质核心形成;刺破纤维帽,导致斑块破裂进而促进动脉粥样硬化斑块的进展。在影响斑块进程中,NLRP3炎症体的激活对此发挥了重要的作用。NLRP3炎症体是研究最多最明确的炎症体,其与非炎症性疾病的发生发展密切相关。以胆固醇结晶激活NLRP3炎症体的途径作为研究靶点,为动脉粥样硬化的诊断和治疗提供了新的思路和方法。该文就胆固醇结晶在动脉粥样硬化斑块中激活巨噬细胞NLRP3炎症体的两种途径做一综述。     

结核分枝杆菌感染对NLRP3炎性小体活化的调控作用研究进展

结核病(tuberculosis,TB)是一种主要由结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,Mtb)感染引起的世界范围内影响广泛的细菌性疾病.巨噬细胞通过细胞表面表达的多种受体感知进而吞噬Mtb.Mtb侵染巨噬细胞时,ESX-1等分泌系统会激活以NLRP3为代表的炎性小体,并促进下游IL-1...     

The Hepatitis C Virus-induced NLRP3 Inflammasome Activates the Sterol Regulatory Element-binding Protein (SREBP) and Regulates Lipid Metabolism

Hepatitis C virus (HCV) relies on host lipids and lipid droplets for replication and morphogenesis. The accumulation of lipid droplets in infected hepatocytes manifests as hepatosteatosis, a common pathology observed in chronic hepatitis C patients. One way by which HCV promotes the accumulation of intracellular lipids is through enhancing de novo lipogenesis by activating the sterol regulatory element-binding proteins (SREBPs). In general, activation of SREBPs occurs during cholesterol depletion. Interestingly, during HCV infection, the activation of SREBPs occurs under normal cholesterol levels, but the underlying mechanisms are still elusive. Our previous study has demonstrated the activation of the inflammasome complex in HCV-infected human hepatoma cells. In this study, we elucidate the potential link between chronic hepatitis C-associated inflammation and alteration of lipid homeostasis in infected cells. Our results reveal that the HCV-activated NLRP3 inflammasome is required for the up-regulation of lipogenic genes such as 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A synthase, fatty acid synthase, and stearoyl-CoA desaturase. Using pharmacological inhibitors and siRNA against the inflammasome components (NLRP3, apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD, and caspase-1), we further show that the activation of the NLRP3 inflammasome plays a critical role in lipid droplet formation. NLRP3 inflammasome activation in HCV-infected cells enables caspase-1-mediated degradation of insulin-induced gene proteins. This subsequently leads to the transport of the SREBP cleavage-activating protein·SREBP complex from the endoplasmic reticulum to the Golgi, followed by proteolytic activation of SREBPs by S1P and S2P in the Golgi. Typically, inflammasome activation leads to viral clearance. Paradoxically, here we demonstrate how HCV exploits the NLRP3 inflammasome to activate SREBPs and host lipid metabolism, leading to liver disease pathogenesis associated with chronic HCV.     

自噬与NLRP3炎症小体激活间的相互作用

自噬作为真核生物细胞遭遇各种应激压力时发生的一种基本应答方式,参与细胞的多种生命活动,使细胞在各种应激条件下维持一种动态平衡状态。NOD样受体家族核苷酸结合寡聚化结构域样受体3（NOD-like receptor family,pyrin domain containing 3,NLRP3）炎症小体,是生物体内防御病原微生物的固有免疫防御系统的重要组成部分。NLRP3炎症小体通过激活胱天蛋白酶-1（caspase-1）,从而促进白细胞介素-1β（interleukin-1,IL-1β）和白细胞介素-18（interleukin-18,IL-18）等促炎细胞因子的成熟和分泌,继而介导炎症的发生。众多研究表明,自噬能够负向或正向调控NLRP3炎症小体的激活。同时,NLRP3炎症小体也会逆向影响自噬的作用。本文对自噬包括选择性自噬与NLRP3炎症小体激活的相互作用,以及通过激活自噬抑制NLRP3炎症小体,从而在炎症相关疾病治疗中的应用进行综述。     

Rotenone-induced Impairment of Mitochondrial Electron Transport Chain Confers a Selective Priming Signal for NLRP3 Inflammasome Activation

Mitochondrial dysfunction is considered crucial for NLRP3 inflammasome activation partly through its release of mitochondrial toxic products, such as mitochondrial reactive oxygen species (mROS)² and mitochondrial DNA (mtDNA). Although previous studies have shown that classical NLRP3-activating stimulations lead to mROS generation and mtDNA release, it remains poorly understood whether and how mitochondrial damage-derived factors may contribute to NLRP3 inflammasome activation. Here, we demonstrate that impairment of the mitochondrial electron transport chain by rotenone primes NLRP3 inflammasome activation only upon costimulation with ATP and not with nigericin or alum. Rotenone-induced priming of NLRP3 in the presence of ATP triggered the formation of specklike NLRP3 or ASC aggregates and the association of NLRP3 with ASC, resulting in NLRP3-dependent caspase-1 activation. Mechanistically, rotenone confers a priming signal for NLRP3 inflammasome activation only in the context of aberrant high-grade, but not low-grade, mROS production and mitochondrial hyperpolarization. By contrast, rotenone/ATP-mediated mtDNA release and mitochondrial depolarization are likely to be merely an indication of mitochondrial damage rather than triggering factors for NLRP3 inflammasome activation. Our results provide a molecular insight into the selective contribution made by mitochondrial dysfunction to the NLRP3 inflammasome pathway.