NLRP3炎症小体与支气管哮喘关系研究进展①
2021-03-29徐万超虞坚尔薛征上海中医药大学附属市中医医院上海200071
徐万超 虞坚尔 薛征(上海中医药大学附属市中医医院,上海200071)
支气管哮喘(bronchial asthma,BA)简称哮喘,是一种以气道慢性炎症为特征的异质性疾病,伴随气道高反应性与气道重塑,临床表现为呼吸困难、气短、胸闷或咳嗽等症状[1]。炎症小体是一种细胞内的蛋白复合物,在机体受到刺激后可出现在免疫及非免疫细胞中,其中NOD样受体(NOD-like-receptor,NLR)的炎症小体在人体的固有免疫中发挥重要作用[2-3]。根据炎症小体的氨基末端包含一个吡啶结构域(pyridine domain,PYD)或一个半胱天冬酶激活和募集结构域(caspase activation and recruitment domain,CARD),NLR家族有NLRP和NLRC等,由NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)组成的炎症小体被称为NLRP3炎症小体[4]。目前,NLRP3炎症小体在哮喘中研究较为广泛,本文简述了NLRP3炎症小体的结构、激活方式、下游因子及信号通路转导,并着重阐述其参与哮喘发病的相关机制。
1 NLRP3炎症小体结构、激活方式及下游因子
NLRP3炎症小体由3部分构成,即NLRP3、凋亡相关点样蛋白(apoptosis associated speck-like protein containing a CARD domain,ASC)、前半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶1(pro-caspase-1)。NLRP3转录基因cias1位于人类1q44号染色体上[5],ASC由N端的热蛋白结构域和C端的caspase募集结构域(CARD)组成,N端可以与NLRP3受体蛋白相结合,C端可募集两个pro-caspase-1[6]。NLRP3炎症小体可以被模式识别受体(pattern recognition receptor,PRR)激活,包括病原相关分子模式(pathogen associated molecular pattern,PAMP)和危险相关分子模式(damage associated molecular pattern,DAMP)两 种 模式[4]。经典的途径下,NLRP3在激酶NEK7(NIMArelated kinase 7)的作用下可导致其复合物的分离及caspase-1自动被激活,而后在NF-κB的参与下,proIL-1β和proIL-18被切割并激活;在非经典途径下则需caspase-4、5、11,最终生成具有生物活性的IL-1β与IL-18[7]。近期研究发现两个激活途径下GSDMD(gasdermin D)蛋白均具有重要作用,GSDMD可以导致细胞膜穿孔,使IL-1β与IL-18从细胞质中释放出去,其本身也是细胞焦亡(pyroptosis)的关键蛋白[8-10]。……
