炎症小体

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炎症小体(Inflammasome)是由胞质内模式识别受体(PRRs)参与组装的多蛋白复合物,是机体天然免疫系统的核心组成部分。它能够识别病原相关分子模式(PAMPs)或宿主来源的危险相关分子模式(DAMPs),进而激活 Caspase-1,导致促炎细胞因子(如 IL-1βIL-18)的成熟与分泌,并诱导细胞产生炎性死亡——焦亡(Pyroptosis)。

炎症小体 · 免疫枢纽
Inflammasome Complex (点击展开)
NLRP3 炎症小体经典组装构象
核心组件 传感器+接头蛋白+蛋白酶
常见类型 NLRP3, AIM2, NLRC4
下游效应 IL-1β 分泌 / 细胞焦亡

炎症小体的组装与激活机制

炎症小体的激活通常遵循“启动-激活”的双信号模式,其结构精巧,能够放大微弱的危险信号:

  • 传感器 (Sensor):NLRP3,负责探测钾离子外流、活性氧(ROS)或溶酶体受损等压力信号。
  • 接头蛋白 (ASC): 含有 PYD 和 CARD 结构域,通过丝状聚合将信号传递至下游。
  • 效应子 (Effector): 即前体 Caspase-1,组装后发生自催化激活,切割下游底物 GSDMD 蛋白。

病理作用与疾病关联

1. 代谢性炎症与慢性病

炎症小体的过度激活是多种现代病的核心机制。例如,尿酸结晶可激活巨噬细胞内的 NLRP3,导致痛风的发作;而胆固醇结晶驱动的炎症反应则是动脉粥样硬化进展的关键。

2. 肿瘤微环境中的双重角色

  • 促癌作用: 慢性 IL-1β 分泌可诱导髓系衍生抑制细胞(MDSCs)聚集,帮助肿瘤实现免疫逃逸。
  • 抗癌作用: 诱导肿瘤细胞发生焦亡可释放大量抗原,激活机体的抗肿瘤免疫应答。
常见传感器类型 主要识别配体/触发因素
NLRP3 离子紊乱、ROS、结晶物质、病毒 RNA。
AIM2 胞质内双链 DNA (dsDNA)。
Pyrin 细菌毒素引起的 Rho GTPases 失活。

靶向炎症小体的治疗展望

针对炎症小体各个环节的抑制剂已成为制药领域的热点。除已上市的 IL-1 阻断剂(如阿那白滞素)外,特异性抑制 NLRP3 组装的小分子拮抗剂(如 MCC950)正处于临床研究阶段,有望为自身免疫性疾病提供更精准的干预手段。

[1] Martinon F, et al. "The inflammasome: a molecular platform triggering activation of inflammatory caspases and processing of proIL-beta." Molecular Cell. 2002. (点评:炎症小体概念的奠基性论文,首次定义了这一免疫信号处理平台。)

[2] Schroder K, et al. "The inflammasomes." Cell. 2010. (点评:经典综述,详尽分类了不同类型的炎症小体及其生物学功能。)

[3] Swanson KV, et al. "The NLRP3 inflammasome: molecular activation and regulation to therapeutics." Nature Reviews Immunology. 2019. (点评:深度总结了 NLRP3 的激活调控机制及靶向药物开发的最新前沿。)

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