核苷酸结合寡聚结构域样受体(NLR)在免疫代谢中的研究进展

固有免疫中的核苷酸结合寡聚结构域样受体(NLR)家族对免疫功能的发挥起着至关重要的作用。含pyrin结构域核苷酸结合寡聚结构域样受体家族蛋白3(NLRP3)、核苷酸结合寡聚结构域样受体X1(NLRX1)和含CRAD结构域核苷酸结合寡聚结构域样受体家族蛋白3(NLRC3)是NLR家族中的关键成员,它们与免疫代谢之间的关联成为研究的新焦点。NLRP3的激活可促进炎性小体的组装,导致白细胞介素1β(IL-1β)的激活,进而引发炎症反应。NLRC3则能抑制核因子κB(NF-κB)和干扰素基因刺激物/TANK结合激酶1(STING/TBK1)信号通路的激活,以及炎性小体的形成,进而调控免疫反应。而NLRX1则通过调节Ⅰ型干扰素、NF-κB信号传导以及自噬等过程,对免疫应答进行精细调控。这些NLR成员不仅参与病原体的识别,更与免疫代谢的调控密切相关。对NLR家族的深入研究将有助于揭示免疫代谢的奥秘,为疾病的治疗提供新的思路。

植物NLR免疫受体蛋白的结构生物学研究进展

植物NLR(nucleotide binding leucine-rich repeat)蛋白是一类具有核苷酸结合域并富含亮氨酸重复序列的胞内免疫受体,通过识别进入细胞内的病原生物效应蛋白,激活植物免疫反应。近年来,植物NLR免疫受体蛋白的三维结构解析与生物学功能研究取得了诸多进展,从分子水平上揭示了植物NLR受体对病原生物效应蛋白的识别机制、受体多聚体化以及免疫信号激活机制,同时也为植物NLR免疫受体的人工设计和改造提供了重要的结构基础。本文综述了近十年植物NLR免疫受体蛋白的结构生物学研究进展,并探讨了未来该领域亟待回答的科学问题和面临的挑战。

核苷酸结合寡聚化结构域样受体在肝内外缺血再灌注中的研究进展

缺血再灌注损伤(IRI)是指器官经历一段时间的缺血缺氧后,随着血液重新灌注器官,出现器官结构和功能损伤进一步加重的现象,在临床中IRI是许多手术患者在围手术期出现并发症的重要原因。尽管过去几十年对IRI的研究从未停止,但IRI的病理生理机制仍未完全明确。IRI特征是模式识别受体(PRRs)与损伤相关分子模式(PAMPs)的结合。核苷酸结合寡聚结构域样受体(NLRs)位于细胞质中,作为PRRs家族的一员,可以识别微生物物种间的保守结构,这种保守结构即病原相关分子模式。近年来许多报道表明NLRs对IRI具有调控作用,在多种器官IRI模型中NLRs通过与PAMPs相结合,激活相应通路,进而引发炎症反应、氧化应激、自噬、焦亡、细胞坏死等结果。本文旨在对NLRs在肝内外IRI中的作用进行综述。

NLRP6诱导胶质瘤细胞生物活性及对TGF-β1/Smad蛋白的作用

目的探讨核苷酸结合寡聚化结构域样受体(NLR)P6诱导胶质瘤细胞生物活性及对转化生长因子(TGF)-β1/Smad蛋白的作用。方法将胶质瘤细胞U251分为正常组(U251细胞)、NC组(U251细胞+NC-空转)和干预组(U251细胞+NLRP6-shRNA),四甲基偶氮唑蓝(MTT)法检测24、48和72 h U251细胞增殖,Transwell小室法、流式细胞法、Western印迹和聚合酶链反应(PCR)法分别检测24 h后U251细胞迁移数目、凋亡率、TGF-β1/Smad蛋白和mRNA表达。结果与正常组比较,NC组及干预组细胞侵袭数目、TGF-β1 mRNA及蛋白表达水平显著降低;细胞凋亡率、Smad4 mRNA及蛋白表达水平显著升高(均P<0.05)。与NC组比较,干预组细胞侵袭数目、TGF-β1 mRNA及蛋白表达水平显著降低;细胞凋亡率、Smad4 mRNA及蛋白水平显著升高(均P<0.05)。结论沉默NLRP6能够降低胶质瘤细胞U251细胞活性,其作用机制可能与抑制TGF-β1水平及激活Smad4水平相关。

三七总皂苷调控TLR4/NLRP3/Caspase-1信号通路对骨关节炎大鼠软骨细胞焦亡的影响

目的:探究三七总皂苷(PNS)对骨关节炎(OA)大鼠软骨细胞焦亡的影响及其作用机制。方法:50只SD大鼠随机分为假手术组(Sham)、模型组(Model)、三七总皂苷低剂量组(PNS-L,50 mg/kg)、三七总皂苷高剂量组(PNS-H,200 mg/kg)和阳性对照药塞来昔布组(Celecoxib,24 mg/kg),每组各10只。除Sham组,其余各组大鼠均采用Hulth法构建OA模型。药物干预8周后,苏木素-伊红(HE)染色、番红O(SO)染色和阿尔新蓝(Alcian blue)染色观察膝关节组织病理学变化;电子压痛仪和足底热测痛仪检测大鼠压痛阈值、热痛阈值;TUNEL检测软骨细胞焦亡;免疫组化和Western blot检测软骨细胞TLR4/NLRP3/Caspase-1信号通路相关蛋白表达。结果:与Sham组相比,Model组大鼠关节软骨组织坏死,纤维组织增生明显,各层细胞排列紊乱,Mankin’s评分显著增加,有典型的OA病理损伤,大鼠压痛阈值及热痛阈值均显著降低(P<0.01),软骨细胞焦亡率、TLR4阳性细胞率、NLRP3阳性细胞率、Caspase-1阳性细胞率以及软骨组织中TLR4、NLRP3、Caspase-1、IL-1β、IL-18蛋白表达均显著增加(P<0.01)。与Model组相比,PNS各剂量组大鼠关节软骨细胞增多,各层细胞排列相对规则,Mankin’s评分显著降低,病理损伤明显减轻,大鼠压痛阈值及热痛阈值均显著增加(P<0.01),软骨细胞焦亡率、TLR4阳性细胞率、NLRP3阳性细胞率、Caspase-1阳性细胞率以及软骨组织中TLR4、NLRP3、Caspase-1、IL-1β、IL-18蛋白表达均显著降低(P<0.05或P<0.01)。结论:PNS能够抑制OA大鼠软骨细胞焦亡,改善骨关节损伤,其机制可能与抑制TLR4/NLRP3/Caspase-1信号通路相关。

NLR免疫受体介导的作物抗病机制:发展现状、机遇与挑战

利用抗病基因进行抗病育种是防控作物病害最为有效的手段之一,其中最有利用价值且应用最广的一类是被称为NLR免疫受体的抗病基因,该类基因是植物免疫系统中最大的一类抗病基因。NLR受体通过识别各种病原物效应蛋白激活寄主对病原物的抗性反应。虽然距离NLR抗病基因被克隆已经将近26年,但是学界对于NLR受体在识别病原菌入侵以及如何启动抗病反应等问题还知之甚少。当前NLR抗病领域研究最为活跃的科学问题包括NLR受体识别效应蛋白、受体多聚体化在抗病中发挥的作用、受体的亚细胞定位、受体如何激活下游抗性反应等等,本文综述了NLR免疫受体介导抗病机制的最新研究进展和发展现状,并探讨了未来5~10年该领域最具研究价值的科学问题,以及我国科学家面临的机遇和挑战。

植物NLR免疫受体的结构、生化功能及分子调控

NLR受体是植物免疫中重要的抗病蛋白,植物体在应对病原微生物入侵时需要激活NLR受体以触发免疫反应。随着功能基因组学、结构生物学技术的快速发展, NLR受体蛋白的结构功能以及激活机制取得了极大的进展,尤其是抗病小体结构的精密解析。本文综述了NLR受体蛋白的结构类型,并阐述了NLR受体对病原微生物效应蛋白的识别方式、NLR受体的激活机制以及分子调控模式,以期为今后的植物抗病免疫研究提供参考依据。

嗜肺军团菌MOMP通过激活NOD2/RIP2信号通路抑制RAW264.7巨噬细胞的吞噬功能并增强其趋化能力

目的探讨嗜肺军团菌主要外膜蛋白(MOMP)对RAW264. 7巨噬细胞吞噬功能和趋化功能的影响并探讨其机制。方法采用MOMP与RAW264. 7巨噬细胞进行体外共培养,用CCK-8法检测MOMP对RAW264. 7巨噬细胞的毒性,确定半数抑制浓度(IC50)。采用(1. 14、0. 57、0. 28)μg/m L MOMP分别处理RAW264. 7巨噬细胞,并设细胞对照组。RAW264. 7巨噬细胞处理24、48、72 h,收集细胞和培养上清,用中性红吞噬实验检测巨噬细胞的吞噬功能;用TranswellTM小室检测巨噬细胞的趋化功能; ELISA检测细胞培养上清单核细胞趋化蛋白1(MCP-1)和白细胞介素10(IL-10)的含量;实时定量PCR检测巨噬细胞核苷酸结合寡聚结构域1(NOD1)、NOD2、受体相互作用蛋白2(RIP2) mRNA水平,Western blot法检测NOD1、NOD2、RIP2的蛋白水平。结果 CCK-8法检测MOMP对RAW264. 7巨噬细胞的IC_(50)为5. 69μg/m L;与对照细胞相比,MOMP处理引起RAW264. 7巨噬细胞吞噬功能降低且呈剂量和时间依赖性;随着MOMP剂量的增加,巨噬细胞的趋化能力及细胞培养上清中MCP-1、IL-10的分泌水平增加,并在36 h达到峰值; NOD2、RIP2的mRNA和蛋白表达水平也增加,NOD2和RIP2的mRNA水平在12 h达到高峰,蛋白水平在24 h达到峰值。结论 MOMP抑制RAW264. 7巨噬细胞的吞噬功能并增强其趋化功能,与激活NOD2/RIP2信号通路有关。

大麻素受体-2激动剂AM1241对急性肝损伤小鼠肝组织炎性体NLRP3影响

目的探讨大麻素CB2受体激动剂AM1241对刀豆蛋白A(ConA)所致急性小鼠肝损伤影响及机制。方法随机将40只8周龄C57BL/6J雄性小鼠分为对照组、模型组、激动剂(AM1241)3、12mg/kg组(于造模前1h分别腹腔注射AM12413、12mg/kg),除对照组外,其余组小鼠尾静脉注射ConA20mg/kg复制小鼠急性肝损伤模型,对照组采用相同溶剂和方法。造模8h后留取血清检测丙氨酸转氨酶(ALT),Westernblot法分别检测炎性体3相关核苷酸结合寡聚化结构域样受体(NLRs)、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-1(caspase-1)蛋白的表达量,利用试剂盒检测肝组织匀浆中白细胞介素1β(IL-1β)水平。结果与对照组[(28.5±7.4)U/L]比较,模型组小鼠血清ALT水平[(6132.5±1300.8)U/L]明显升高(P<0.05),肝组织中NLRP3、ASC、caspase-1蛋白表达均明显增强(P<0.05);与模型组比较,AMl2413、12mg/kg组小鼠血清ALT水平[分别为(2696.5±956.3)、(534.6±128.6)U/L]明显降低(P<0.05),肝组织中NLRP3、ASC、caspase-1蛋白表达均有所降低(P<0.05);与对照组比较,AMl241组小鼠肝组织中IL-1β含量也明显降低(P<0.05)。结论CB2受体激动剂AMl241对ConA所致急性小鼠肝损伤有一定的拮抗作用,其机制可能与AM1241抑制小鼠肝组织中NLRP3、ASC、caspase-1蛋白表达,减少肝组织中炎性因子IL-1β含量有关。