FASEB J：揭示生物钟调节机体炎症背后的分子机制

巨噬细胞是机体中一类能调节机体炎性过程的先天性免疫细胞，其在一天中的不同时间会发生不同的变化，这或许就确保了机体免疫反应与外部环境的适当生物学时机，NLRP3炎性小体能通过细胞焦亡（pyroptosis）介导IL-1家族性的细胞因子释放过程，线粒体在调节NLRP3炎性小体活性方面扮演着多方面的角色，此外，线粒体在一天中的不同时间能表现出不同的代谢变化，这往往受到了机体生物钟的影响，然而，巨噬细胞时钟是否能通过线粒体控制来调节NLRP3炎性小体的功能，目前研究人员并不清楚。

近日，一篇发表在国际杂志The FASEB Journal上题为“Time-of-day control of mitochondria regulates NLRP3 inflammasome activation in macrophages”的研究报告中，来自爱尔兰皇家外科医学院等机构的科学家们通过研究解释了机体的生物钟如何影响免疫系统的炎性过程，文章中，他们描述了巨噬细胞如何在一天中的不同时间发挥作用，有望为诸如关节炎等炎性疾病的定时靶向性治疗铺平道路。

文章中，研究人员深入揭示了机体免疫系统与生物钟之间的关联，巨噬细胞能作为在机体中检测并对有害物质产生反应的特殊免疫细胞，其能通过组装称之为炎性小体的大型复合物来诱发炎症作为一种防御性机制，炎性小体可以比作“烟雾探测器”（smoke detectors），其能向免疫系统发出危险警报。

生物钟影响IL-1家族的细胞因子释放和细胞死亡

研究者发现，称之为NLRP3的炎性小体的激活并不是在全天中恒定的，而是受到了机体24小时生物钟的调节，这种日常昼夜节律决定了巨噬细胞在什么时候能最有效地检测威胁以及什么时候其能量水平能达到峰值从而做出反应，本文研究还强调了线粒体在驱动机体免疫活性的这些日常变化中的关键作用。研究者Annie Curtis解释道，当巨噬细胞认为是早晨时，炎性小体的激活就会更快更强劲，这意味着机体免疫反应在一天中的早期时候会增强，而这时候我们是最清醒的，且更有可能遭遇环境挑战，比如受伤或感染。

这项研究对于理解和治疗诸如关节炎等炎性疾病具有重要意义，其中过度活跃的炎性小体在其中发挥着关键作用，诸如此类疾病的症状通常在早晨会加重，而这项研究也有助于解释这一点。基于这些研究发现，目前研究人员或有望改进炎性疾病的治疗方法，比如，如果在巨噬细胞的活性达到峰值的特定时间里进行治疗的话，针对炎性小体的新疗法或许更为有效。

综上，本文研究结果进一步证明了NLRP3炎性小体的生物钟时间或许依赖于机体线粒体的功能，并能通过昼夜节律基因Bmal1来进行驱动。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

James R. O'Siorain,Shannon L. Cox,Cloé Payet, et al. Time‐of‐day control of mitochondria regulates NLRP3 inflammasome activation in macrophages, The FASEB Journal (2024). DOI: 10.1096/fj.202400508RR.