NLRP3炎性小体在中枢神经系统疾病中的作用研究进展

炎症是具有血管系统的活体组织对损伤因子所发生的防御反应。神经炎症是神经系统疾病发病机制的重要组成部分,过度的神经炎症会导致神经元死亡、加剧神经系统疾病的发展,抑制神经炎症有助于神经元的存活,改善神经系统疾病的症状和预后。大量研究证实,促炎因子白介素-1β(IL-1β)、白介素-18(IL-18)和肿瘤坏死因子TNF-α在炎症反应中起关键作用。最近研究发现NLRP 3炎性小体可介导IL-1β和IL-18释放,对引发炎性反应部位的细胞焦亡至关重要。目前对神经系统疾病与炎性因子的研究较多,但对神经系统疾病与NLRP 3炎性小体之间关系的研究还在起步阶段,探明它们间的具体关系和作用将对阐明中枢神经系统疾病的发病机制和提高治疗效果具有重要意义。本文对NLRP 3炎性小体在常见神经系统疾病中的作用进行综述。     

NLRP 3炎性小体激活调控机制及抑制剂研究新进展

含NLR家族PYRIN域蛋白3(NLRP3)炎性小体是一类细胞内多蛋白复合物,可被多种病原微生物或内源性危险分子激活,释放细胞因子IL-1β和IL-18以及引起细胞焦亡,是机体固有免疫的重要组成部分。然而其过度活化可导致慢性炎性反应,与多种重大疾病的发生发展密切相关。因此,深入探究NLRP3炎性小体激活机制对于发展其特异性抑制剂以及相关疾病的治疗具有重要意义。     

NLRP3炎性小体在中枢神经系统疾病中的作用研究进展

炎症是具有血管系统的活体组织对损伤因子所发生的防御反应。神经炎症是神经系统疾病发病机制的重要组成部分,过度的神经炎症会导致神经元死亡、加剧神经系统疾病的发展,抑制神经炎症有助于神经元的存活,改善神经系统疾病的症状和预后。大量研究证实,促炎因子白介素-1β(IL-1β)、白介素-18(IL-18)和肿瘤坏死因子TNF-α在炎症反应中起关键作用。最近研究发现NLRP 3炎性小体可介导IL-1β和IL-18释放,对引发炎性反应部位的细胞焦亡至关重要。目前对神经系统疾病与炎性因子的研究较多,但对神经系统疾病与NLRP 3炎性小体之间关系的研究还在起步阶段,探明它们间的具体关系和作用将对阐明中枢神经系统疾病的发病机制和提高治疗效果具有重要意义。本文对NLRP 3炎性小体在常见神经系统疾病中的作用进行综述。     

SARS-CoV-2 M蛋白抑制NLRP3炎性小体的机制研究

目的探讨新型冠状病毒(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2)M蛋白对NLRP3炎性小体的影响及其作用机制。方法体外共转染炎性小体体外系统及表达M蛋白的质粒, 利用ELISA及Western Blot检测IL-1β的表达, 利用免疫共沉淀及免疫荧光检测M蛋白与NLRP3炎性小体相互作用及对其激活的影响。结果 M蛋白通过与NLRP3相互作用, 干扰了尼日利亚菌素介导的NLRP3的激活, 从而抑制NLRP3介导的IL-1β的释放。结论 SARS-CoV-2 M蛋白能够抑制NLRP3炎性小体的激活, 为治疗SARS-CoV-2感染提供了新思路。     

核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3炎性小体、炎性因子、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-1与烧伤合并吸入性损伤预后的相关性分析

目的探讨核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)炎性小体、炎性因子、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-1(Caspase-1)与烧伤合并吸入性损伤的预后相关性。 方法回顾性分析2015年3月至2019年12月北海市人民医院烧伤外科收治的47例烧伤合并吸入性损伤患者的临床资料。根据患者住院期间病情恢复情况分为预后良好组(n＝19)和预后不良组(n＝28)。收集2组患者的临床资料,包括患者性别、年龄、烧伤后入院时间、烧伤面积、烧伤深度;采用酶联免疫吸附试验(ELISA)和实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)法分别检测血清中白细胞介素(IL)-1β、IL-6、IL-8、IL-18、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平及外周血单个核细胞中NLRP3炎性小体mRNA、Caspase-1 mRNA水平。数据行t检验、χ²检验或Fisher确切概率法、多因素Logistic回归分析及Pearson相关性分析。 结果2组患者性别、年龄、烧伤后入院时间、烧伤面积、烧伤深度、IL-6比较,差异均无统计学意义(P值均大于0.05)。预后良好组患者IL-1β、IL-18、NLRP3炎性小体mRNA、Caspase-1 mRNA表达水平分别为(37.28±6.54) pg/mL、(38.26±8.79) pg/mL、1.75±0.35、1.15±0.27,预后不良组患者IL-1β、IL-18、NLRP3炎性小体mRNA、Caspase-1 mRNA表达水平分别为(49.46±8.87) pg/mL、(76.83±10.58) pg/mL、2.23±0.41、1.94±0.36, 2组比较差异均有统计学意义(t＝5.11、13.10、4.17、8.13,P值均小于0.05);多因素Logistic回归分析显示,IL-1β、IL-18、NLRP3炎性小体mRNA、Caspase-1 mRNA表达水平是导致烧伤合吸入性损伤预后不良的独立危险因素(β＝1.56、0.87、1.05、1.11,P值均小于0.05)。经Pearson相关分析显示,IL-1β、IL-18、NLRP3炎性小体mRNA、Caspase-1 mRNA水平与烧伤合并吸入性损伤预后不良呈正相关(r＝0.42、0.39、0.52、0.56,P值均小于0.05)。 结论IL-1β、IL-18、NLRP3炎性小体、Caspase-1的水平异常升高可作为烧伤合并吸入性损伤患者预后不良的特征指标,可根据上述指标指导临床进行早期救治,有助于降低烧伤合并吸入性损伤患者的病死率。     

P2X7受体及NLRP3炎性小体在炎症性疾病中的研究进展

嘌呤能2X7受体(purinergic 2X7 receptor, P2X7R)是一种离子通道型受体, 可引起核苷酸结合寡聚化结构域样受体3(nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein 3, NLRP3)的激活, 进而影响炎症细胞因子如IL-1β、IL-18等的释放从而参与多种炎症性疾病。近年来, P2X7R/NLRP3信号通路已成为炎症性疾病研究较多的通路之一, 已有部分P2X7R和NLRP3炎性小体的拮抗剂进入早期的临床治疗。本文就P2X7R和NLRP3炎性小体的相关进展进行综述, 为进一步验证P2X7R/NLRP3的激活导致IL-1β等炎症细胞因子在肿瘤和炎症性疾病中释放增加提供参考, 为研究P2X7R/NLRP3作为肿瘤和炎症性疾病的重要病理机制和潜在的治疗靶点提供新的思路。     

类风湿性关节炎滑膜组织中NLRP3炎性小体及下游因子IL-1β/IL-18的表达及意义

目的检测NLRP3炎性小体及其下游炎性因子IL-1β/IL-18在类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis, RA)患者滑膜被覆细胞及滑膜间质中的表达及分布情况,探讨NLRP3炎症复合体在RA免疫调节中的作用机制。方法采用免疫组化EnVision法检测30例RA、10例骨性关节炎(osteoarthritis, OA)患者滑膜被覆细胞及滑膜间质中NLRP3、Caspase-1及其下游炎性因子IL-1β及IL-18的表达。采用Spearman秩相关分析RA患者滑膜组织中NLRP3炎性小体及其下游炎性因子IL-1β/IL-18的表达水平与RA临床和实验室参数的相关性。结果 NLRP3在RA、OA组中的阳性率分别为100.00%和70.00%,Caspase-1在RA、OA组中的阳性率分别为100.00%和50.00%,IL-1β在RA、OA组中的阳性率分别为100.00%和60.00%,IL-18在RA、OA组中的阳性率分别为86.67%和0,NLRP3、Caspase-1、IL-1β及IL-18在RA和OA组间差异均有统计学意义(P0.05)。IL-1β与RF表达呈显著正相关(P0.05);NLRP3与CRP、RF、Caspase-1及IL-1β表达均呈显著正相关(P0.05),而与IL-18表达无相关性(P0.05)。结论 NLRP3/Caspase-1信号通路因子在RA的发病过程中起重要作用,且与疾病的活动性密切相关。IL-1β的分泌主要是由Caspase-1介导产生,提示抑制NLRP3或Caspase-1可有效下调IL-1β的表达,可能是RA潜在的治疗靶点,具有重要的临床指导意义。     

右美托咪定通过Toll样受体4减轻小鼠肺缺血/再灌注损伤

目的探讨盐酸右美托咪定(Dex)对小鼠肺缺血/再灌注损伤(LIRI)的保护作用机制。方法将野生型(WT)和Toll样受体4敲除(TLR4-/-)C57BL/6雌鼠,随机分为:假手术组(S组)、LIRI组(I/R组)、0.9%Na Cl组(NS组)和Dex干预组(D组)。肺组织HE染色;RT-q PCR检测肺组织TLR4 mRNA的表达;ELISA检测肺组织中TNF-ɑ、IL-6和IL-1β(WT和TLR4-/-)水平;Western blot检测肺组织Nod样受体蛋白3(NLRP3)炎性小体表达量。结果 Dex明显改善WT小鼠肺缺血/再灌注病理损伤,显著降低其肺组织中TLR4表达和多种前炎性因子的产生(P0.01),抑制NLRP3炎性小体的产生和活化(P0.01)。但是在TLR4-/-小鼠中未观察到对各种炎性因子的抑制作用。结论 Dex可通过抑制TLR4的表达,减少前炎性因子释放和NLRP3炎性小体的形成与活化,达到保护LIRI的作用。     

NLRP3炎性小体激活调控机制研究新进展

NLRP3炎性小体是一种胞内多蛋白复合体,主要由NOD样受体家族成员NLRP3、接头蛋白ASC以及前体半胱天冬酶1(pro-caspase-1)组成,该炎性小体可以通过激活caspase-1促进促炎因子白细胞介素-1 beta(IL-1β)和IL-18的分泌以及细胞焦亡(pyroptosis)的形成.NLRP3炎性小体的激活在很多自身免疫性及自身炎症性疾病中扮演着重要的角色,因此,深入探究NLRP3炎性小体激活的调控机制可为NLRP3炎性小体相关疾病的治疗提供更多新的思路.     

IL-27在小鼠结肠炎中的作用及对NLRP3炎性小体的影响

目的:观察白细胞介素27(IL-27)对葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的结肠炎小鼠结肠组织学及NOD样受体蛋白3(NLRP3)炎性小体的影响。方法:将48只雄性C57BL/6小鼠随机分为正常对照组(自由进食饮水)、DSS模型组(饮用3%DSS溶液)、低剂量IL-27组和高剂量IL-27组(在饮用DSS溶液的基础上分别腹腔注射500ng和1μg IL-27)。12 d后行疾病活动指数(DAI)及组织损伤指数(HI)评分评估炎症程度,取结肠组织行免疫组化、Western blot及qPCR检测,取血清行ELISA检测IL-1β和IL-18水平。结果:与对照组相比,模型组的DAI评分和HI评分提示小鼠的结肠炎症明显增强(P0.05),NLRP3和IL-1β的mRNA表达水平增高,NLRP3和cleaved caspase-1的蛋白水平增高,血清中IL-1β和IL-18的含量增加;与模型组相比,高剂量IL-27组的DAI评分和HI评分提示小鼠的结肠炎症明显减轻(P0.05),NLRP3和IL-1β的mRNA表达水平下降,NLRP3和cleaved caspase-1的蛋白水平降低,血清中IL-1β中和IL-18的含量也减少;与模型组比较,低剂量IL-27组除了血清中IL-1β和IL-18含量减少外,上述各项指标的差异无统计学显著性。结论:IL-27可减轻DSS结肠炎模型小鼠的炎症程度并且可抑制NLRP3炎性小体的表达和激活。     

NLRP3炎症小体在神经血管疾病中的作用

炎症小体是多蛋白复合物,可以招募并诱导半胱氨酸天冬氨酸酶-1前体(pro-caspase-1)成为有活性的半胱氨酸天冬氨酸酶-1(caspase-1),从而促进IL-1β和IL-18成熟与释放。许多研究表明NLRP3炎症小体与缺血性脑卒中、阿兹海默症(AD)、外伤性脑损伤(TBI)、脑瘤等神经血管疾病的发生发展密切相关。本文综述了NLRP3炎症小体激活途径,并着重介绍了NLRP3炎症小体介导的在上述几种神经血管疾病中的作用,为相关研究提供了基础资料。     

NO抑制体外IFN-γ刺激成肌细胞/肌管NLRP3炎性小体活化

目的观察一氧化氮供体硝普钠(SNP)、一氧化氮合酶抑制剂(L-NAME)对体外炎性培养(IFN-γ刺激)成肌细胞/肌管NLRP3炎症小体活化的影响。方法利用IFN-γ刺激小鼠C2C12成肌细胞/肌管,q PCR和Western blot分析炎性小体(ASC、NLRP3、caspase-1)的形成及活化、ELISA检测细胞培养上清IL-1β的分泌。进一步利用L-NAME和SNP处理IFN-γ诱导的C2C12细胞/肌管,分析炎性小体的形成、活化及IL-1β的分泌。结果 IFN-γ刺激培养后,成肌细胞/肌管中NLRP3、ASC和mature-caspase-1表达水平上调(P0.01)。较之未刺激的细胞,IFN-γ诱导会显著上调成肌细胞/肌管培养基中的IL-1β浓度(P0.01)。SNP处理后6 h,分化肌管(IFN-γ刺激48 h)内炎性小体(ASC、NLRP3、caspase-1)mRNA和蛋白水平较单纯刺激细胞显著下调(P0.01),L-NAME则上调ASC、NLRP3、caspase-1表达水平(P0.05)。与上述结果一致,SNP和L-NAME处理同时分别下调或上调培养基中IL-1β浓度(P0.05)。结论在炎性条件下,成肌细胞/肌管具备合成并活化NLRP3炎性小体的能力。NO对炎性小体的形成及活化有一定的抑制作用。     

α-微管蛋白乙酰化调控NLRP3炎症小体活化的研究进展

NLRP3炎症小体在固有免疫系统中发挥重要作用,介导caspase-1激活并促进炎症因子IL-1β分泌应答机体的病原微生物感染和细胞损伤,但异常活化的NLRP3炎症小体也会导致多种炎症性疾病的发生。NLRP3炎症小体的激活涉及多种细胞内分子和信号通路,导致细胞内离子流动变化、线粒体功能紊乱和溶酶体损伤等一系列事件发生,然而NLRP3炎症小体组装的详细调控机制尚不清楚。本综述着重介绍α-微管蛋白的乙酰化介导线粒体通过动力蛋白转运到内质网附近,从而促进线粒体上的ASC与内质网上的NLRP3接触,诱导NLRP3炎症小体组装。     

NLRP3炎性小体研究进展

炎性小体是一种多蛋白复合体,它能够识别多种病原微生物及应激相关内源性信号分子,在固有免疫中发挥重要作用。炎性小体可通过活化半胱氨酸天冬氨酸酶-1(caspase-1)诱导促炎因子IL-1β和IL-18的成熟、释放,引起炎性反应,参与多种疾病如家族性周期性自身炎性反应、缺血再灌注损伤和动脉粥样硬化等的发生发展过程。     

长托宁介导NLRP3炎性小体调控IKKβ/IKKα/NF-κB通路抑制脊髓损伤大鼠细胞焦亡

目的 探索长托宁对脊髓损伤大鼠细胞焦亡的影响及可能机制。方法 SD大鼠随机分为假手术组（Sham组）、脊髓损伤模型组（Allen’s法建立SCI大鼠模型）和长托宁治疗组（PHC组,腹腔注射长托宁2mg/kg,连续给药14 d）。各组大鼠进行运动功能（BBB）评分;HE、尼氏染色观察脊髓病理学变化;ELISA检测IL-1β、TNF-α、IL-6和IL-18的含量变化;TUNEL检测脊髓细胞凋亡;Western blot方法检测NLRP3、procaspase1、pro-IL1β、IKKβ、IKKα、P-IKKβ、P-IKKα、NF-κB的表达水平。结果 长托宁减轻SCI大鼠脊髓损伤,抑制炎症反应,抑制IL-1β、TNF-α、IL-6和IL-18释放,抑制细胞凋亡,下调炎症小体相关蛋白表达水平,降低NLRP3、pro-caspase1、pro-IL1β表达水平,抑制IKKβ/IKKα/NF-κB信号通路活性。结论 长托宁减轻SCI大鼠炎症反应,抑制NLRP3炎性小体,与调控IKKβ/IKKα/NF-κB通路有关。     

NLRP3炎性小体在动脉粥样硬化发生发展中的作用

NLRP3炎性小体是一种包含胞内受体(主要是NOD样受体)、半胱天冬氨酸前体和凋亡相关斑点样蛋白的蛋白质复合体.该复合体最初只是被描述为一种影响感染和炎症过程的复合体,它的活化引起半胱天冬氨酶-1的激活并剪切加工底物白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)和白细胞介素-18(interleukin-18,IL-18),从而引起炎症反应;此外,炎性小体的激活过程对有氧糖酵解(瓦伯格效应,Warburg effect)有着重要的影响,这同样可以促进炎症的发生.随后的证据表明炎性小体的活化还影响很多代谢紊乱包括动脉粥样硬化(atherosclerosis, AS)、2型糖尿病、痛风和肥胖等.本综述将探讨AS与炎症、NLRP3炎性小体活化的关联性,以及瓦伯格效应如何关联炎症反应及炎性小体的激活.     

TLR4/NLRP3炎症复合体介导对比剂诱导的肾小管上皮细胞炎症和损伤

目的:探讨Toll样受体4(TLR4)/Nod样受体蛋白3(NLRP3)炎症复合体是否介导了对比剂(CM)引起的肾小管上皮细胞炎症和损伤。方法:本研究运用碘普罗胺作用于大鼠肾小管上皮细胞NRK-52E建立损伤模型。应用CCK-8法测定细胞存活率;Western blot测定TLR4、NLRP3、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、caspase-1和cleaved caspase-3的蛋白水平;ELISA法检测炎症因子白细胞介素1β(IL-1β)和IL-18的水平;Hoechst 33258核染色法检测凋亡率;JC-1染色法测定线粒体膜电位。用小干扰RNA沉默NLRP3表达。结果:CM可降低NRK-52E细胞的存活率并上调cleaved caspase-3的蛋白水平(P0.05);此外,CM可上调细胞TLR4/NLRP3炎症复合体的表达并促进炎症因子IL-1β和IL-18的分泌(P0.05)。沉默NLRP3可以对抗CM诱导的炎症因子分泌;TLR4抑制剂TAK-242及沉默NLRP3能减轻CM引起的细胞凋亡和线粒体功能损伤。结论:TLR4/NLRP3炎症复合体参与了CM致急性肾损伤的发病机制,并介导了CM诱导的肾小管上皮细胞损伤和炎症。     

含pyrin结构域NOD样受体家族3(NLRP3)炎性体抑制剂及其作用机制研究进展

含pyrin结构域NOD样受体家族3(NLRP3)炎性体是由NLRP3、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)及胱天蛋白酶1(caspase-1)组成的蛋白复合体,主要介导白细胞介素1β(IL-1β)和IL-18的前体成熟参与炎症反应。NLRP3炎性体的异常活化与代谢紊乱、神经退行性疾病、自身免疫性疾病等炎症性疾病的发生发展关系密切。寻找并开发NLRP3炎性体的有效抑制剂成为治疗炎症性疾病的新策略。我们总结了已报道的在NLRP3炎性体活化的起始阶段和激活阶段发挥作用的抑制剂及其作用机制,期望为开发以NLRP3炎性体为靶点的抗炎药物提供新思路。     

空肠弯曲菌血红素氧化酶ChuZ促进巨噬细胞NLRP3炎性小体激活

目的探究空肠弯曲菌血红素氧化酶ChuZ对巨噬细胞炎性小体激活的影响。方法分离野生型C57BL/6小鼠骨髓细胞,诱导分化为骨髓来源的巨噬细胞(bone marrow-derived macrophage,BMM),分别用WT C.jejuni、△ChuZ C.jejuni以及对照刺激BMM 6 h,q RT-PCR和ELISA检测各组IL-1β的表达,q RT-PCR和Western blot检测各组NLRP3、ASC、caspase-1的表达。分离野生型C57BL/6和NLRP3-/-小鼠骨髓细胞,诱导分化为WT BMM、NLRP3-/-BMM,分别用WT C.jejuni和△ChuZ C.jejuni刺激BMM 6 h,ELISA检测各组IL-1β的表达。分离野生型C57BL/6小鼠骨髓细胞,诱导分化为BMM,分别用WT C.jejuni、△ChuZ C.jejuni刺激BMM、BMM+MCC950(NLRP3炎性小体抑制剂)6 h,ELISA检测各组IL-1β的表达。结果与对照组相比,WT C.jejuni、△ChuZ C.jejuni均能显著促进BMM IL-1β、NLRP3、procaspase-1、caspase-1的表达(P0.01);△ChuZ C.jejuni组与WT C.jejuni组相比,IL-1β、NLRP3、procaspase-1、caspase-1的表达显著降低(P0.01)。与WT BMM组相比,WT C.jejuni、△ChuZ C.jejuni分别刺激NLRP3-/-BMM后,IL-1β表达均显著降低(P0.01)。同时,与control组相比,WT C.jejuni、△ChuZ C.jejuni刺激+MCC950组后,IL-1β表达均也显著降低(P0.01)。结论空肠弯曲菌血红素氧化酶ChuZ与巨噬细胞中NLRP3/ASC/caspase-1炎性小体的激活程度相关,并促进巨噬细胞中IL-1β的表达,参与了空肠弯曲菌对宿主的炎性作用。     

白藜芦醇干预白蛋白诱导人近端肾小管上皮细胞HK-2细胞焦亡相关蛋白的表达

背景：白藜芦醇有肾脏保护作用,但其对蛋白尿负荷的肾小管上皮细胞炎性损伤的保护机制尚不明确。目的：探究白藜芦醇对白蛋白诱导的人近端管上皮细胞HK-2细胞焦亡相关蛋白表达的影响。方法：采用白蛋白诱导HK-2细胞炎性损伤,分别使用白藜芦醇、SIRT1抑制剂EX527进行预处理,MTT法检测细胞活力,Western blot检测SIRT1、NLRP3、ASC、caspase-1的蛋白表达,免疫荧光双染观察NLRP3和ASC在肾小管的共定位,Hoechst33342/PI染色法观察细胞焦亡情况,ELISA检测细胞上清中炎症因子白细胞介素1β和白细胞介素18水平。结果与结论：(1)白蛋白减低HK-2细胞活力,显著升高白细胞介素1β、白细胞介素18水平和NLRP3炎性小体蛋白表达(P <0.01),增加细胞焦亡;(2)白藜芦醇可显著提高HK-2细胞中SIRT1蛋白表达(P <0.01),显著降低NLRP3、ASC和caspase-1蛋白表达(P <0.05)及白细胞介素1β、白细胞介素18水平(P <0.01),减少细胞焦亡;(3)SIRT1抑制剂可显著提高NLRP3炎性小体...