6月12日，我院魏霞蔚團(tuán)隊(duì)聯(lián)合華西口腔邵彬副研究員，在PNAS雜志（IF：11.1）發(fā)表了最新研究論文“Inhibition of NLRP3 Inflammasome Activation by A20 through Modulation of NEK7”，揭示了A20調(diào)控NLRP3炎癥小體新機(jī)制。四川大學(xué)華西醫(yī)院為本課題第一完成單位，四川大學(xué)華西醫(yī)院副教授余佳耘及四川大學(xué)華西口腔醫(yī)院博士生李函文、碩士生吳永杳為本文共同第一作者（共3人），魏霞蔚研究員、四川大學(xué)華西口腔醫(yī)院邵彬副研究員為共同通訊作者。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金委等經(jīng)費(fèi)支持。
NLRP3炎癥小體是先天性免疫的重要組成部分，在宿主抵御感染和調(diào)控?zé)o菌性炎癥等免疫反應(yīng)中起重要作用。其過度活化與多種人類炎癥性疾病密切相關(guān)，包括膿毒血癥、炎癥性腸炎、糖尿病和牙周炎等。因此，深入了解NLRP3炎癥小體的調(diào)控機(jī)制對(duì)炎癥性疾病預(yù)防、藥物靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)具有重要指導(dǎo)意義。
既往研究顯示，A20缺失的巨噬細(xì)胞中NLRP3炎癥小體自發(fā)激活，而AIM2和NLRC4等炎癥小體不受影響。其可能的機(jī)制是A20通過NF-κB負(fù)調(diào)控NLRP3和pro-IL-1β的轉(zhuǎn)錄，抑制NLRP3炎癥小體的啟動(dòng)；通過阻斷pro-IL-1β的K-63泛素化，抑制NLRP3炎癥小體的自發(fā)激活。然而上述機(jī)制似乎不能合理解釋A20抑制NLRP3炎癥小體的特異性。A20可能通過其他未知機(jī)制特異性抑制NLRP3炎癥小體活化。
NIMA相關(guān)蛋白激酶7（NEK7）是NLRP3炎癥小體激活的關(guān)鍵分子，它與NLRP3直接結(jié)合，調(diào)控NLRP3的寡聚化及后續(xù)炎癥小體組裝。研究者發(fā)現(xiàn)A20缺失的原代巨噬細(xì)胞（A20myel-KO BMDM）和巨噬細(xì)胞系（A20KO iBMDM）中NEK7的轉(zhuǎn)錄水平和蛋白水平均增加，后續(xù)實(shí)驗(yàn)證明NEK7的轉(zhuǎn)錄增加與NF-κB信號(hào)通路激活有關(guān)。隨后經(jīng)一系列實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，A20能夠直接與NEK7結(jié)合，并且通過泛素化作用，促進(jìn)NEK7的降解。
研究者進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，A20能夠顯著抑制NEK7與NLRP3的結(jié)合。在這個(gè)過程中，A20的OTU結(jié)構(gòu)域以及ZnF4協(xié)同ZnF7結(jié)構(gòu)域發(fā)揮關(guān)鍵作用。隨后研究者根據(jù)A20的OTU結(jié)構(gòu)域特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出了靶向NEK7的多肽，經(jīng)表面等離子體共振（SPR）檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，這些多肽與NEK7具有優(yōu)良的結(jié)合能力，并能夠顯著抑制NLRP3炎癥小體的活化。最后研究者通過單細(xì)胞數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)NEK7的表達(dá)與膿毒血癥的進(jìn)展相關(guān)，并且巨噬細(xì)胞中缺失NEK7的條件敲除小鼠（NEK7myel-KO）或者經(jīng)靶向NEK7多肽治療的小鼠對(duì)LPS的沖擊具有更好的耐受性，提示NEK7是膿毒血癥潛在的治療靶點(diǎn)。
綜上所述，該研究從A20抑制NEK7的基因轉(zhuǎn)錄、介導(dǎo)NEK7的K-48泛素化以及抑制NEK7與NLRP3結(jié)合三個(gè)層面綜合闡述了A20調(diào)控NLRP3炎癥小體活化的新機(jī)制，為開發(fā)膿毒血癥等炎癥性疾病的靶向治療提供了思路。
川公網(wǎng)安備51010702002012
