NLRP3炎癥小體介紹

NLRP3是一種炎癥小體傳感器蛋白，在許多疾病中都進行過大量的研究。激活NLRP3會產生包括ASC與Caspase-1等在內的寡聚體復合物。該寡聚體蛋白復合物被稱為“炎癥小體(Inflammasone)"，當復合物中的傳感器蛋白為NLRP3時，則該復合物被稱為NLRP3炎癥小體。通過激活其它炎癥小體傳感器蛋白可觸發(fā)炎癥小體的形成，其它的傳感器蛋白比如AIM2、NLRP1與NLRC4等，這些例子中炎癥小體傳感器蛋白就是炎癥小體復合物的一部分。某些炎癥小體傳感器可直接識別損傷相關分子模式(damage associated molecular patterns, DAMP)或病原相關分子模式(pathogen associated molecular pattern, PAMP)。比如，NLRP1B識別炭疽致死毒素，NLRC4識別細菌鞭毛蛋白，AIM2識別胞質DNA。另一方面，NLRP3依賴于細胞內第二信使，而不是直接檢測外部刺激。 NLRP3的激活可由多種細胞內信號觸發(fā)。 鉀外流是NLRP3炎癥小體激活zui/具代表性的觸發(fā)因素之一。 NLRP3還對其它細胞內信號應答，例如活性氧（Reactive oxygen species，ROS）和細胞質組織蛋白酶活性。將多種不同的炎癥小體觸發(fā)因素整合到第二信使信號（如鉀外流）中，可以解釋為什么NLRP3在如此眾多的炎癥疾病中顯得至關重要。炎癥小體激活受炎癥小體傳感器蛋白以外的復雜分子相互作用調控。了解該通路及其分子間相互作用可以勾勒出炎癥小體藥物開發(fā)的其他潛在途徑。

炎癥小體的激活由兩個關鍵步驟介導：引發(fā)（priming, 通常稱為信號1）和激活（通常稱為信號2）。引發(fā)包括通過上調NF-κB轉錄活性來上調與炎癥小體相關的蛋白（包括炎癥小體傳感器蛋白，IL-1β和IL-18）。NF-κB的轉錄活性受到許多細胞內和細胞外機制的高度調節(jié)。NF-kB通過IkB在胞漿中處于失活狀態(tài)。IκB的翻譯后修飾或泛素化是對細胞外刺激信號傳導的反應，導致細胞核定位和NF-κB的激活。細菌組分通過TLR結合并通過Myd88、IRAK以及TRAF6的信號轉導來激活NF-κ B轉錄活性。諸如IL-1β和TNFα之類的細胞因子也像其他諸如S100a8/a9等之類的DAMP一樣激活NF-κB轉錄活性。在沒有NF-κB引發(fā)的情況下，許多細胞沒有表達足夠的炎癥小體成分以用于信號2處理后的炎癥小體活化 。特別是，許多細胞在不存在信號1的情況下不表達高水平的pro-IL-1β。這會導致在信號2上形成ASC斑點，但不會伴隨分泌IL-1β。 已經有許多抑制NF-κB活化策略的報道，但這些策略不在本綜述的范圍之內。

在正常情況下，信號2觸發(fā)了炎癥小體傳感蛋白與炎癥小體接頭蛋白的聚集，并激活Caspase的募集。在NLRP3的情況下，信號2導致NLRP3與ASC的結合與caspase-1募集。 這種大的蛋白聚集在免疫熒光測定中顯示為亮點。Pro-Caspase-1的聚集導致自蛋白水解并產生酶活性的Caspase-1。反過來，Caspase-1切割pro-IL-1β為IL-1β，并且將gasdermin-D切割為N-末端gasdermin-D。 N端gasdermin-D形成膜孔，導致細胞凋亡和IL-1β分泌。

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