NLRP3炎性小体在慢性气道炎症性疾病中的作用研究进展
2022-05-21邹进晶陈国忠
邹进晶,陈国忠
武汉大学人民医院呼吸与危重症医学科,武汉 430060
核苷酸结合寡聚化结构域样受体家族含热蛋白结构域蛋白3(NOD-like receptor family pyrin domaincontaining protein 3,NLRP3)炎性小体是机体固有免疫的重要组成部分,可识别细胞内病原相关分子模式或损伤相关分子模式,介导多种细胞因子的加工、成熟及释放,包括白细胞介素(interleukin,IL)-1β及IL-18,直接参与调控多种慢性炎症性疾病的发生发展[1-3]。NLRP3炎性小体主要由NLRP3、凋亡相关的斑点样蛋白(apoptosis-associated specklike protein containing a CARD,ASC)及半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-1(caspase-1)组成。NLRP3蛋白能感知信号刺激并作为支架蛋白结合ASC,ASC招募并水解caspase-1前体(pro-caspase-1),形成具有酶活性的caspase-1,促进IL-1β及IL-18等炎性因子的加工、成熟及释放[4]。本文就NLRP3炎性小体的活化机制及其在慢性气道炎症性疾病如慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)和哮喘中的作用综述如下。
1 NLRP3炎性小体
1.1 NLRP3炎性小体活性调控 NLRP3炎性小体的活性调控可通过多种方式实现,如通过细胞膜表面Toll样受体(Toll-like receptor,TLR)或细胞因子受体[如肿瘤坏死因子受体、IL-1受体(IL-1 receptor,IL-1R)]激活下游核因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB),直接促进NLRP3及IL-1β前体(pro-IL-1β)转录,在转录水平激活NLRP3炎性小体。目前认为NLRP3炎性小体活化还与离子流、溶酶体损伤及细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)的形成有关(图1)。

图1 NLRP3炎性小体活性调控过程Fig.1 Regulation of NLRP3 inflammasome activity
1.1.1 离子流 胞浆离子浓度改变与NLRP3炎性小体的功能密切相关。研究显示,细胞内K+减少及Ca2+增加均可改变NLRP3炎性小体的活性。由于细胞损伤或其他原因造成细胞外三磷酸腺苷(extracellular adenosine triphosphate,eATP)水平升高,可与嘌呤能P2X7受体结合,触发K+快速外流,导致代偿性Ca2+内流以及细胞膜缝隙连接蛋白半通道蛋白Pannexin-1开放,后者能介导多种小分子物质进入细胞内,从而直接激活NLRP3炎性小体[5]。……
