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【Nature】線粒體調(diào)節(jié)NLRP3炎癥小體

2014-01-03 08:56 閱讀:7778 來源:丁香園 作者:孫福慶 責(zé)任編輯:云霄飄逸
[導(dǎo)讀] 天然免疫指個體出生時即具備的免疫能力,是抵抗病原微生物感染的第一道防線。

   

線粒體調(diào)節(jié)NLRP3炎癥小體

    天然免疫指個體出生時即具備的免疫能力,是抵抗病原微生物感染的第一道防線。天然免疫主要通過模式識別受體(pattern recognition receptor,PRR)來識別病原體相關(guān)分子模式(pathogen-associated molecular pattern,PAMP)。 NLRP3是PRR大家族中Nod樣受體亞家族成員之一,在激活之后能夠通過與接頭蛋白相互作用,活化半胱氨酸蛋白酶-1,形成蛋白復(fù)合物“炎癥小體”,進而對Pro-IL-1β等底物進行切割使其成熟并釋放到胞外發(fā)揮功能。盡管研究發(fā)現(xiàn)許多PAMP與DAMP(損傷相關(guān)分子模式)能夠活化NLRP3炎癥小體,但是其調(diào)控過程仍不十分清楚。

    2010年12月1日,《Nature》雜志發(fā)表了來自瑞士科學(xué)家Jurg Tschopp研究組的最新成果。Jurg Tschopp是享譽世界的炎癥小體和IL-1研究的科學(xué)家,他與Kate Schroder是該領(lǐng)域的領(lǐng)跑者和掌門人,經(jīng)常見二人合著或分著綜述在CNS上。這次,Jurg Tschopp研究組發(fā)現(xiàn)線粒體來源的活性氧(ROS)是調(diào)控NLRP3炎癥小體活化的關(guān)鍵信號。同時發(fā)現(xiàn)自噬及其線粒體自噬調(diào)控了線粒體的質(zhì)量,減少受損的線粒體數(shù)目,從而防止了ROS誘導(dǎo)的NLRP3炎癥小體活化。自噬缺失的細胞加劇了NLRP3炎癥小體活化。進一步表明線粒體的電壓依賴性陰離子通道蛋白(voltage-dependent anion channel,VDAC)調(diào)控了線粒體ROS的產(chǎn)生以及NLRP3炎癥小體的活化。本研究對于解釋為什么炎癥疾病常伴有線粒體損傷提供了新證據(jù)。實際上Jurg Tschopp研究組在今年早期的《Nature Immunol》雜志上已發(fā)文提示線粒體TXNIP蛋白調(diào)控了ROS誘導(dǎo)的NLRP3炎癥小體活化。這次《Nature》雜志的這篇文章進一步將細胞自噬這個國際研究熱點和基本的細胞應(yīng)激機制引入到線粒體介導(dǎo)的NLRP3炎癥小體活化。然而,我們應(yīng)該清楚的看到最早關(guān)于自噬是NLRP3炎癥小體活化的負調(diào)控機制的文章來自日本科學(xué)家2008年發(fā)表在《Nature》的報道,該報道表明體內(nèi)外缺失自噬調(diào)節(jié)基因Atg16L1導(dǎo)致了NLRP3炎癥小體活化。2008年同期《Nature》還報道了Atg16L1在一種胃腸道的慢性非特異性炎癥性疾病克羅恩?。–rohn?。┑闹匾饔谩6潭虄赡陜?nèi),Atg16L1與炎癥相關(guān)性疾病的基礎(chǔ)和臨床研究呈爆發(fā)式增長。

    本研究提到了VDAC是NLRP3炎癥小體活化的關(guān)鍵調(diào)控蛋白。但是今年早期《Nature Cell Biology》發(fā)表的一篇目前已高引用率的文章表明VDAC1是線粒體自噬的負調(diào)控蛋白,表明抑制VDAC1的表達減少了線粒體自噬的發(fā)生。但是這次Jurg Tschopp的研究發(fā)現(xiàn)抑制線粒體自噬導(dǎo)致了NLRP3炎癥小體活化,而抑制VDAC表達也抑制了NLRP3炎癥小體活化。這無疑在理論上存在一定沖突。另一個爭論的焦點是自噬與炎癥的關(guān)系,一方面認為自噬促進炎癥(少數(shù)派),另一方面認為自噬抑制炎癥(多數(shù)派)。例如PRR家族的另一明星成員Toll樣受體4(TLR4)識別脂多糖(LPS),調(diào)節(jié)炎癥信號通路和相關(guān)疾病。TLR4缺失減少了炎癥發(fā)生。然而最早關(guān)于PRR與自噬的研究是發(fā)表在2007年《Immunity》上關(guān)于LPS誘導(dǎo)自噬是TLR4依賴性的報道。同年《Nature》上繼續(xù)報道了TLR家族緊密聯(lián)系了自噬與吞噬(phagocytosis)兩個過程。最后有關(guān)線粒體與炎癥的話題也是最近的熱點話題,另一重要和高引用的文章是2010年《Nature》報道線粒體損傷釋放的DNA促進了炎癥。

    總之,科學(xué)的爭論始終不休,有人說YES的時候,就有人說NO。借用非誠勿擾孟非主持人的一句話,同是男嘉賓,但“這一款又不同”.科學(xué)研究何嘗不是這樣,每個實驗室的研究模型不同,即使同一個模型在細節(jié)上還存在偏差。因此科學(xué)研究成果都是相對真理的反應(yīng),任何評論和綜述都可能加劇偏差和誤導(dǎo)。

 

 


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