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Nature:科学家们在先天性免疫研究领域获重大发现 解析NLRP3蛋白的新型作用机制

来源:本站原创 2018-12-02 10:14

2018年12月2日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中,来自德州大学西南医学中心(UT Southwestern Medical Center)的科学家们通过研究揭开了先天性免疫研究领域长期困扰科学家的一个问题。长期以来,科学家们一直想知道名为NLRP3的蛋白质是如何促进机体产生炎症来响应一系列看似不相关的刺激的。

图片来源: UT Southwestern

研究者Chen表示,此前研究中我们鉴别出了一种名为cGAS的特殊DNA感知酶类(循环GMP-AMP合酶),其能够发出警报来开启细胞内的先天性免疫反应。这项研究中,研究人员调查了一种涉及NLRP3蛋白的免疫系统途径,NLRP3对于细胞中炎性小体的组装非常重要,当对包括毒素及胆固醇结晶体等一系列有毒物质产生反应后,炎性小体就会诱发炎性细胞死亡的通路,同时炎性小体还会增加机体产生免疫系统特殊物质,比如白细胞介素等,其会帮助产生机体的免疫反应。

此外,NLRP3蛋白还是一系列自身炎性疾病的发病基础,比如Cryopyrin蛋白相关周期性综合征(Cryopyrin-Associated Periodic Syndromes,CAPS),其会诱发家族性感冒自身炎性综合征(FCAS)、痛风以及一系列与阿尔兹海默病相关的大脑细胞炎症。研究者Chen说道,长期以来科学家们并不清楚为何NLRP3蛋白会被多种并没有表现出任何相似化学或结构特性的因子所激活,这项研究中,我们就通过研究提出了一种新的思路,来靶向作用NLRP3通路从而治疗多种炎性疾病。

这项研究中,研究人员将生化、成像和遗传学技术相结合,发现了细胞中此前一种未知的结构改变,研究者表示,多样化的刺激会促进细胞中反面高尔基体网(TGN)破裂成巨大的囊泡或充满液体的囊状结构,这些囊泡中含有特殊的脂质成分(PI4P),其能与NLRP3蛋白的特殊区域相结合,这种结合作用会诱发一系列事件,从而激活炎性小体的功能。

研究者指出,NLRP3炎性小体非常特殊,因为其能被一系列刺激所诱发表达,本文研究中研究者还发现,NLRP3炎性小体并不会直接识别有毒的物质,其能够检测多种不同因子所引发的细胞结构改变;实际上,NLRP3的激活会让人联想到一种“警戒模式”,即植物会通过监测被改变的宿主靶点来抵御多种威胁,也就是和所谓的病原体诱导改变自我的方法。

最后研究者Chen说道,通过与分解的反面高尔基体网囊泡结合来作为一种“改变自我”的方式,NLRP3就能间接感知多种病原体以及危险相关的分子。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Jueqi Chen & Zhijian J. Chen. PtdIns4P on dispersed trans-Golgi network mediates NLRP3 inflammasome activation, Nature (2018). DOI: 10.1038/s41586-018-0761-3

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