NLRP3炎症小体在真菌感染中的作用机制研究进展

炎症小体(Inflammasome)是细胞内识别危险信号的多蛋白复合体,是固有免疫的重要组成部分,NOD样受体家族含热蛋白结构域蛋白3炎症小体(NLRP3)是目前研究最多的一种炎症小体。真菌感染中,NLRP3炎症小体通路募集半胱天冬蛋白酶的前体半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶1(pro-caspase-1)自身剪切活化,活化后的半胱天冬蛋白酶(Caspase-1),通过对促炎因子IL-1β(interleukin-1β, IL-1β)和IL-18(interleukin-18, IL-18)的激活,引起宿主的炎症反应,在宿主免疫应答中发挥了重要作用。     

NLRP3炎症小体与肠道微生态

NLRP3炎症小体(NOD-like receptor protein 3 inflammasome, NLRP3 inflammasome)由胞浆内模式识别受体(pattern recognition receptors, PRRs)、细胞凋亡相关的斑点样蛋白(apoptosis-associated speck-like protein containing a caspase-recruitment domain, ASC)和胱天蛋白酶(caspase)组成。NLRP3炎症小体是经典的细胞内固有免疫的感受器,能够被机体内外危险信号激活,进而诱导下游白介素(interleukin, IL)-1β、IL-18等促炎症因子释放,对维持宿主防御功能以及调控肠道微生态至关重要。肠道微生态是由数量巨大且结构复杂的肠道菌群及其代谢物组成,参与机体多种重要生命活动,导致相关疾病发生发展。肠道菌群及其代谢物,包括胆汁酸、脂肪酸、脂质和糖酵解产物,可调控NLRP3炎症小体激活。NLRP3炎症小体及其整合的信号通路与肠道微生态密切相关,然而对于NLRP3炎症小体在调控肠道微生态、肠道炎症却有截然不同结论。有关NLRP3炎症小体与肠道微生态相互作用研究较多,靶向NLRP3炎症小体调控肠道微生态也日益成为肠道微生态失衡疾病的治疗新方向。因此,本文重点就NLRP3炎症小体结构与激活、NLPR3炎症小体与肠道菌群代谢和NLRP3炎症小体与肠道微生态调控进行综述,以期为基于NLRP3炎症小体与肠道微生态相互作用的靶向治疗提供思路与参考。     

TRAF6调控NLRP3炎症小体信号通路的机制研究

目的:研究肿瘤坏死因子受体相关因子6(TRAF6)对NOD样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体信号通路调控作用的机制。方法:利用免疫共沉淀和免疫印迹在HEK-293T细胞中研究TRAF6与NLRP3的相互作用;通过检测乳酸脱氢酶(LDH),在THP-1细胞中研究TRAF6对NLRP3炎症小体信号通路活性的影响。结果:TRAF6通过与NLRP3的相互作用增加NLRP3的稳定性,进而促进NLRP3炎症小体信号通路介导的LDH的释放。结论:TRAF6通过增加NLRP3的稳定性正调控NLRP3炎症小体信号通路。     

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。     

NLRP3炎症小体活化、调控机制及相关疾病机制

炎症作为机体的一种自我保护机制有助于清除感染或者有害物质,但是炎症反应失调也会导致疾病发生.NLRP3炎症小体是由胞内模式识别受体NOD样受体家族成员NLRP3形成的一个胞内蛋白复合物,能够诱导IL-1β和IL-18等促炎因子的成熟和分泌,从而促进炎症反应的发生.NLRP3炎症小体可以被多种病原微生物和危险信号活化,并且参与多种人类重大疾病的发生过程,因而NLRP3炎症小体近年来受到了极大的关注.本文就NLRP3炎症小体的活化和调控机制、NLRP3炎症小体在疾病中的作用及靶向NLRP3炎症小体进行相关疾病干预的研究进展进行简要综述.     

NLRP3炎症小体介导的炎症相关疾病研究进展

炎症小体在炎症相关疾病的发生发展中发挥重要作用,其中NLRP3炎症小体能够被多种病原相关分子模式(pathogen-associated molecular patterns,PAMPs)和损伤相关分子模式(damage-associated molecular patterns,DAMPs)激活,进而活化caspase-1,释放成熟形式的IL-1β和IL-18,引起机体的炎症反应,并参与多种疾病的发生发展,包括2型糖尿病、痛风、动脉粥样硬化、神经退行性疾病、肿瘤、炎症性肠病等。因此,研究NLRP3炎症小体的作用机制不仅有助于加深对炎症性疾病发生发展的认识,也为寻找此类疾病的潜在治疗靶点提供了新的思路。就NLRP3炎症小体在炎症相关疾病中的研究进展作一综述。     

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。     

NLRP3炎性小体与脑缺血性损伤

炎性小体是一种蛋白质复合物,作为固有免疫的感受器,在清除病原体感染和有害物质中发挥重要作用。但是,炎性小体的过度活化也是导致自身免疫性疾病和代谢性疾病的主要原因。NLRP3(NLR family,pyrin domain containing 3)炎性小体作为炎性小体中研究最透彻最热门的一种,是炎症反应的核心,在神经系统炎症中发挥了重要作用,并且介导了多种神经变性疾病的发生发展过程。本文综述了NLRP3炎性小体的结构、NLRP3炎性小体在脑缺血性损伤中的作用以及相关调控机制。     

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。     

NLRP3炎症小体的负向调控机制

NLRP3炎症小体是由NOD样受体(NOD-like receptor, NLR) NLRP3、接头蛋白ASC和胱冬肽酶-1(Caspase-1)所形成的多聚蛋白复合体,能够感受来自病原微生物的病原相关分子模式(pathogen-associated molecular patterns, PAMPs)和胞内自身危险信号-危险相关分子模式(danger-associated molecular patterns, DAMPs),促进细胞因子IL-1β和IL-18的成熟和分泌、引起细胞焦亡,从而在多种生理、病理过程中发挥重要作用. NLRP3炎症小体是目前研究最深入的炎症小体,其表达水平和活化强度与多种疾病的发生、发展密切相关,如感染性疾病、痛风、Ⅱ型糖尿病、动脉粥样硬化、阿尔兹海默症及癌症等.因此,阐明NLRP3炎症小体活化的调控机制,对于揭示这些疾病发生、发展的机理,寻找免疫调节治疗的新途径具有重要意义.本文详细介绍了NLRP3炎症小体的负向调控机制.     

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。     

炎症小体在动脉粥样硬化发生发展中的研究进展

炎症小体(inflammasome)是免疫细胞内由多种蛋白质所组成的复合体,属于胞浆型模式识别受体(pattern recognition receptor,PRR)。它作为固有免疫系统的重要组分在机体免疫反应和疾病发生过程中具有重要作用。近年来的研究表明炎症小体是炎症免疫反应的核心。由于能被多种类型的病原体或危险信号所激活,NLRP3(NOD样受体蛋白-3)炎症小体在多种疾病过程中,包括动脉粥样硬化症、家族性周期性自身炎症反应、阿尔海默茨病和2型糖尿病等都发挥了关键作用。因此,NLRP3(NOD样受体蛋白-3)炎症小体可能为各种炎症性疾病,包括动脉粥样硬化的治疗提供新的靶点。本文将对炎症小体在动脉粥样硬化发生发展中发挥的作用进行综述。     

NLRP3炎性小体在肌肉骨骼系统疾病中的作用

炎性小体是先天性免疫系统的受体和传感器,在许多疾病的发生和进展中起着关键的病理作用。近期研究表明,NOD样受体家族核苷酸结合寡聚化结构域样受体3 (NOD-like receptor thermal protein domain associated protein 3, NLRP3)炎性小体参与了对公共健康具有高度影响的疾病的发生,如肌肉骨骼系统疾病。肌肉骨骼系统疾病是主要由工作和周围环境引起或加重的肌肉、关节、骨骼等运动系统疾病,以及相关神经、循环系统损伤的疾病。NLRP3小体的激活可以诱导炎症及引发焦亡,造成机体进一步损伤。因此,以NLRP3炎性小体为切入点,开展对肌肉骨骼系统疾病的预防和治疗具有重要意义。研究炎症性疾病中NLRP3炎性小体活动的机制及作用已然成为新的研究方向。本文对NLRP3炎性小体的激活途径及机制进行了概述,并分析了NLRP3炎性小体在肌少症、骨质疏松症和关节炎等肌肉骨骼系统疾病中的作用,以期为肌肉骨骼系统疾病的治疗提供理论依据。     

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。     

NLRP3炎症小体与2型糖尿病的研究进展

NLRP3炎症小体作为固有免疫系统的重要组成部分,在2型糖尿病的发病过程中起着重要作用,而白细胞介素1β(IL-1β)是介导其发挥作用的关键因子。核糖体蛋白质合成、嘌呤受体P2X7、活性氧敏感的硫氧还原蛋白相互作用蛋白(TXNIP)与NLRP3炎症小体激活密切相关。肥胖时胰岛素作用的靶组织中NLRP3、IL-1β表达均增高,其介导的炎症反应在胰岛β细胞功能障碍、凋亡以及胰岛素抵抗发生过程中起关键作用。NLRP3炎症小体被多种途径激活,从而上调胰岛和脂肪组织中IL-1β的表达,促进胰岛β细胞凋亡及胰岛素抵抗的发生发展,导致糖尿病的产生。     

食源性致病菌激活NLRP3炎症小体及食源性功能物质的抑制机理研究进展

食源性致病菌感染是引起食源性疾病的首要因素,严重影响人类健康。炎症小体通过识别受体感知入侵宿主的危险信号进而组装形成多聚蛋白复合物,从而诱导炎症反应,是先天免疫系统中识别食源性病原菌感染和清除病原体的重要防线。NLRP3炎症小体是位于胞内的炎症反应平台,可以感知多种病原微生物的侵袭,在先天性免疫反应中起着至关重要的作用。食源性致病菌感染常引起NLRP3炎症小体的异常激活,介导多种炎症性疾病的发生和发展,因此,许多抗炎研究中常常以NLRP3炎症小体作为靶点。本文总结了食源性致病菌及其代谢产物激活NLRP3炎症小体的分子机制,以及天然产物和膳食功能物质抑制NLRP3炎症小体激活的机理,为治疗炎症性疾病、开发缓解致病菌诱导的炎症反应的功能化合物提供新的思路。     

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。     

牛病毒性腹泻病毒Erns蛋白激活NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3炎症小体诱发细胞焦亡的研究

【目的】牛病毒性腹泻病毒(bovine viral diarrhea virus, BVDV)是引起牛病毒性腹泻-黏膜病的关键病毒。BVDV的结构蛋白Erns可在病毒感染的初期削弱宿主的免疫防御,引发牛群炎症反应。核苷酸寡聚化结构域样受体(nucleotide-binding oligomerization domain, NOD)热蛋白结构域相关蛋白3 (NLRP3)炎症小体是NOD样受体(NOD-like receptor, NLRs)家族重要成员,调控炎症性疾病的发生发展,同时激活的NLRP3炎症小体能够引起宿主细胞焦亡,进而诱发级联放大的炎症反应。但BVDV Erns蛋白在BVDV感染诱发炎症反应的分子机制尚不清楚。【方法】为进一步探索Erns蛋白对BVDV感染激活NLRP3炎症小体诱发细胞焦亡的影响,构建了BVDV Erns蛋白的真核表达质粒pCMV-HA-Erns,过表达BVDV Erns蛋白,检测BVDV感染细胞中NLRP3炎症小体组分[半胱氨酸蛋白酶(caspase-1)、凋亡相关斑点样蛋白(apoptosis-associated speck-like protein, ASC)和NLRP3]、IL-1β的mRNA转录水平和蛋白表达水平,以及细胞死亡调节蛋白(gasdermin D, GSDMD)的基因表达和蛋白剪切情况,并通过扫描电镜观察牛睾丸(bovine testis, BT)细胞膜成孔及BT细胞内容物释放情况,以分析Erns蛋白诱导BT细胞产生细胞焦亡。【结果】Erns蛋白能够显著引起NLRP3炎症小体活化进而激活caspase-1,活化的caspase-1一方面切割GSDMD,形成有活性的GSDMD-N端并在BT细胞膜形成孔洞,释放内容物,诱导BT细胞发生细胞焦亡;另一方面活化的caspase-1切割pro-IL-1β,形成有活性的IL-1β,并释放到BT细胞外,引起BT细胞上清中IL-1β水平上升。【结论】系统解析了BVDV Erns蛋白激活NLRP3炎症小体介导细胞焦亡的产生,对疫苗及治疗药物的研制具有重要指导意义。     

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。