鸟苷酸结合蛋白家族在感染性疾病中调控炎症小体活化的研究进展

鸟苷酸结合蛋白(guanylate-binding proteins,GBP)是一类干扰素诱导蛋白,在应对细菌、病毒、衣原体以及寄生虫等病原体感染时,其发挥的作用存在差异,并且影响感染性疾病的发展和结局。目前,研究者发现在细菌等病原体感染引发的细胞自主免疫中,GBP蛋白通过影响炎症小体的经典和非经典活化途径调控细胞焦亡。本文对GBP家族成员结构、进化特征以及炎症小体的经典和非经典活化途径进行了介绍,综述了GBP蛋白调控炎症小体活化的相关研究进展,归纳总结了GBP蛋白影响不同病原体感染的作用机制,以期为感染性疾病的发病机制和诊疗提供新的基础研究线索。

炎症小体的活化及调控机制研究进展

炎症小体(inflammasome)是细胞内模式识别受体(PRR)参与组装形成的大分子蛋白复合体,是参与机体固有免疫的重要成分。宿主细胞可通过PRR识别病原体相关分子模式(PAMP),组装成炎症小体,激活下游的信号通路,诱导炎症因子分泌,在抵抗病原菌入侵及维持机体免疫系统稳定中起重要作用。本文主要综述了炎症小体的活化及调控机制研究进展。

Caspase-11非经典炎症小体对问号钩端螺旋体诱导J774A.1细胞炎性细胞因子分泌水平的影响

目的:了解caspase-11非经典炎症小体对问号钩端螺旋体(钩体)诱导J774A.1细胞分泌炎性细胞因子的影响。方法:采用钩体56601株感染小鼠单核-巨噬细胞株(J774A.1)建立细胞模型,应用real-time RT-PCR检测J774A.1细胞caspase-11、IL-1β、IL-1α和IL-18 mRNA水平,采用ELISA定量检测J774A.1细胞上清液中caspase-11、IL-1β、IL-1α和IL-18水平。结果:Real-time RT-PCR检测结果显示,钩体感染J774A.1细胞1、2、4、8、12和24 h后,caspase-11 mRNA水平分别为未感染细胞的5.12、14.21、8.94、14.06、18.58和0.93倍,caspase-11阻断后分别下降至0.10、0.07、0.10、0.09、0.07和0.45倍( P<0.05);钩体感染后,IL-1β、IL-1α和IL-18 mRNA水平均显著上调,caspase-11阻断后IL-1β mRNA水平分别下降至0.05、0.03、0.02、0.05、0.06和0.02倍( P<0.05);IL-1α mRNA分别下降至0.14、0.07、0.15、0.10、0.03和0.06倍( P<0.05);IL-18 mRNA分别下降至0.08、0.10、0.16、0.18、0.10和0.07倍( P<0.05)。ELISA检测结果显示,钩体感染J774A.1细胞后细胞上清液中caspase-11、IL-1β、IL-1α和IL-18水平均显著上调,caspase-11阻断后caspase-11分别下降至43.07、41.64、51.96、86.56、105.36和129.95 pg/ml( P<0.05);IL-1β分别下降至15.01、14.19、68.02、31.20、173.13和104.98 pg/ml( P<0.05);IL-1α分别下降至12.14、15.40、38.01、21.97、24.48和27.09 pg/ml( P<0.05);IL-18分别下降至96.27、102.21、85.34、116.28、155.36和114.03 pg/ml( P<0.05)。 结论:Caspase-11非经典炎症小体参与介导问号钩体诱导小鼠单核-巨噬细胞IL-1β、IL-1α和IL-18的分泌。

Caspase-4非经典炎症小体对问号钩体诱导THP-1细胞炎症因子分泌水平的影响

目的了解Caspase-4非经典炎症小体在问号钩体诱导THP-1细胞炎性细胞因子分泌过程中的作用。方法采用问号钩体感染THP-1细胞(预先经佛波酯刺激分化为巨噬细胞)建立细胞模型,用实时荧光PCR扩增检测caspase-4、IL-18、IL-1β和IL-1αmRNA水平,Western blotting检测Caspase-4蛋白表达,ELISA定量检测细胞上清中IL-18、IL-1β和IL-1α分泌情况。结果实时荧光PCR和Western blotting显示,与未感染细胞比较,THP-1细胞Caspase-4 mRNA及蛋白表达水平均升高(t=46.03、29.36,均P<0.05),Caspase-4 siRNA转染后,Caspase-4 mRNA及蛋白表达水平显著下降(t=32.48、30.77,均P<0.01);钩体感染后,IL-18、IL-1β和IL-1αmRNA水平显著升高(t=25.70、26.13、19.94,均P<0.05),在Caspase-4特异性阻断后显著下降(t=11.55、44.68、15.68,均P<0.05);ELISA检测显示,钩体感染后,IL-18、IL-1β和IL-1α分泌均显著升高(t=50.24、34.17、25.18,均P<0.05),且能被Caspase-4特异性阻断剂有效抑制(t=42.00、17.07、5.03,均P<0.05)。结论Caspase-4非经典炎症小体参与介导问号钩体诱导人单核-巨噬细胞炎性细胞因子IL-18、IL-1β和IL-1α的分泌。

细胞焦亡与肿瘤的关系

细胞焦亡(pyroptosis)是由半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶(Caspase)介导,并伴随炎症反应和参与机体免疫应答的一种程序性细胞死亡方式。研究发现细胞焦亡有抑制和促进肿瘤发生发展的双重作用,本文就细胞焦亡的机制及其与肿瘤的关系作一综述。