炎癥小體的調(diào)節(jié)

2022-04-19

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炎癥小體通過釋放炎性細(xì)胞因子和警報素導(dǎo)致細(xì)胞焦亡，來構(gòu)成快速而強(qiáng)效的免疫防御。這些異動必須小心調(diào)控在一定的損傷范圍內(nèi)，同時塑造出隨后的適應(yīng)性免疫反應(yīng)。因此，嚴(yán)格調(diào)節(jié)炎癥小體除了保證充份的免疫保護(hù)外，也防止不必要的激活，限制附帶組織的損傷。炎癥小體應(yīng)答的所有步驟中都存在多層防護(hù)措施。

調(diào)節(jié)炎癥小體的復(fù)雜性很大程度上建基于所涉及分子的多樣性。實(shí)際上，炎癥小體需要依賴傳感器（例如NLRP3、NLRC4和NAIP）、接頭蛋白和支架蛋白（例如ASC和NEK7）、炎性caspase（CASP-1和CASP-11/4/5）、成孔蛋白（例如GSDMD）、炎性細(xì)胞因子（IL-1β和IL-18）和警報素蛋白（例如IL-1α）的不同參與者。這些分子都在基因組和蛋白水平上受到不同程度的控制。

啟動步驟可轉(zhuǎn)錄上調(diào)可轉(zhuǎn)錄上調(diào)處于較低本底水平的炎癥小體成分和效應(yīng)蛋白 [4, 67]。PRR激動劑是觸發(fā)轉(zhuǎn)錄因子（主要是NF-κB 和干擾素調(diào)節(jié)因子（IRFs））活化的主要啟動劑。例如，NLRP3和Pyrin的表達(dá)是由NF-κB介導(dǎo)的，而鼠源NAIP的表達(dá)依賴于IRF8?，F(xiàn)時對于ASC接頭蛋白和CASP-1的轉(zhuǎn)錄調(diào)控知之甚少，尚有待進(jìn)一步的研究了解。非經(jīng)典炎癥小體CASP-11/4/5會根據(jù)細(xì)胞類型而

有差異地上調(diào)。成孔蛋白GSDMD以及細(xì)胞穿透蛋白GBPs和IRGB10的表達(dá)分別依賴于IRF1/2和IRF1。IL-1α警報素、pro-IL-1β和pro-IL-18細(xì)胞因子的誘導(dǎo)表達(dá)則似乎依賴于不同的轉(zhuǎn)錄因子，詳細(xì)機(jī)理仍在研究中。不過已知的是，轉(zhuǎn)錄上調(diào)對于pro-IL-1β是必須的。

炎癥小體還受翻譯后修飾（PTMs）的調(diào)控，這些修飾包括磷酸化，泛素化，去泛素化和蛋白水解切割 [44, 81]。 PTM由不同的刺激（例如PRR激動劑或炎癥小體傳感器的誘導(dǎo)劑）觸發(fā)，并可以定位到同一炎癥小體的特定殘基上，從而導(dǎo)致不同的結(jié)果。雖然NLRP3的調(diào)控已有廣泛的研究，但其他受PTM調(diào)控的炎癥小體分子，包括ASC，CASP-1和pro-IL-1β仍有待探討 [44, 81]。值得注意的是，由PTM驅(qū)動的調(diào)節(jié)功能可確保炎癥小體平臺組裝所需的構(gòu)象變化。此外，CASP-1和CASP-11/4/5的自我激活、pro-IL-1β/IL-18轉(zhuǎn)化為其生物活性形式以及GSDMD釋放N-末端結(jié)構(gòu)域的過程都需要經(jīng)蛋白水解進(jìn)行切割。PTMs的其他調(diào)節(jié)功能包括終止應(yīng)答，例如誘導(dǎo)已組裝的炎癥小體向自噬小體的遞送 [45, 84, 85]。由于PTMs控制著炎癥小體反應(yīng)的多個步驟，并且依賴于酶的活性，它們因此成為具吸引力藥物靶點(diǎn)，調(diào)節(jié)參與炎癥性疾病的炎癥小體。

炎癥小體的調(diào)節(jié)

啟動(Priming)試劑

LPS

脂多糖（LPS）為革蘭氏陰性細(xì)菌（如大腸桿菌）外膜的主要成分，是一種強(qiáng)效的先天免疫系統(tǒng)誘導(dǎo)劑。它在細(xì)胞表面被TLR4識別，使TLR4與CD14和MD-2形成復(fù)合物，觸發(fā)信號級聯(lián)反應(yīng)，導(dǎo)致NF-κB和IRF3轉(zhuǎn)錄因子的激活 [83]，以及促炎性細(xì)胞因子和I型干擾素的產(chǎn)生。要避免巨噬細(xì)胞經(jīng)佛波酯

（PMA）誘導(dǎo)分化后出現(xiàn)高背景的情況，可以在PMA刺激后使用LPS預(yù)處理約1周。

Poly(I:C)

聚肌胞苷酸（Polyinosine-polycytidylic acid）簡稱Poly(I:C)，是雙鏈RNA（dsRNA）的合成類似物，也是與病毒感染相關(guān)的PAMP。Poly(I:C)除了激活TLR3，也也可以激活RIG-I/MDA5和PKR，從而通過NF-κB和IRF途徑誘導(dǎo)炎性信號 [84, 85]。

Pam3CSK4

Pam3CSK4（或Pam3CysSerLys4）是細(xì)菌細(xì)胞壁脂肽?；被┒说暮铣赡M物。它是一種強(qiáng)效的TLR2激活劑，通過與TLR1的協(xié)同作用，誘導(dǎo)NF-κB的活化 [86]。我們建議使用Pam3CSK4啟動RAW264.7衍生的巨噬細(xì)胞，以避免出現(xiàn)高背景的情況。

如果要誘導(dǎo)人源CASP-4/5和鼠源CASP-11非經(jīng)典炎癥小體的表達(dá)，我們高度推薦使用IFN-γ來預(yù)處理細(xì)胞（產(chǎn)品可咨詢欣博盛生物）。

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