2024年5月4日发(作者:)
HEILONGJIANG MEDICINE AND PHARMACY Jun.2015.Vo1.38 No.3 ・17・
NALP3在痛风炎症反应中的作用①
王缘,白 雪。王艳秋,张强,赵伟,张淑红。李若男,王天乙,关宝生
(佳木斯大学,黑龙江佳木斯154007)
摘要:痛风性关节炎是一种炎性关节炎,并以高尿酸血症为主要生化特征。随着痛风的发病率在我国不断地升高,研究
者对痛风在免疫和炎症之间的关系颇为关注。NAHr3(cryopyrin)是一种模式识别受体,与ASC、caspase一1组成了炎性体信号
转导通路,该炎性转导通路激活后会导致IL一1B等大量炎性因子的成熟和释放,进一步导致痛风的发作。本文将就炎性体在
痛风发病中的作用进行简述。
关键词:NAL ̄;痛风;IL一1B;痛风性关节炎
中图分类号:R593文献标识码:A文章编号:1008—0104(2015}03—0017—02
痛风是由于尿酸代谢不足和(或)尿酸生成过 2 NALP3炎性体的组成及功能
多,在体内积存且超过其最大溶解度时,以结晶体的 2.1 炎性体是由NALPs,ASC和caspase一1形成
形式沉积于关节和(或)关节外组织(如皮肤组 的炎性复合体,相对分子质量大约为700KDa,而
织 1 )而引起的炎性关节炎。痛风的急性发作给患 NALP3是NALPs家族中的典型代表,可以通过体内
者带来剧烈的疼痛,并导致其生活质量降低;随着研 的粒细胞、单核细胞、树突状细胞、T细胞和B细胞
究者对痛风发病机制研究的不断深入,发现 等产生,其LRR端在识别内源或外源的危险信号
cryopyrin(NALP3)炎性体在痛风的发病过程中具有 时,NALP3被活化而发生构象上的变化,暴露出
非常重要的作用;现在NALP3炎性体与痛风的关系 NACHT结构域,NALP3通过三磷酸腺苷(ATP)聚
受到越来越多学者的关注;笔者将从免疫与炎症之 合形成高度有序的NALP3蛋白寡聚体,随后通过其
间的关系人手,对NALP3炎性体在痛风发病中的作 效应结构域PYD募集ASC和CARD—caspase一1
用进行综述。 形成复杂的复合物一炎性体。
1 NALP3的结构 2.2 ASC蛋白是一种非常重要的衔接蛋白质,具
NALV3是一种模式识别受体,可识别内源性及 有一个N端PYD和一个C端CARD,因此适合作
外源性的危险信号(PAMPs和DAMPs),作用同toll PYD和CARD包含蛋白之间的调节蛋白,有研究者
样受体类似,是NOD样蛋白受体(NLPs)家族中最 发现缺乏ASC的腹膜巨噬细胞在MSU晶体刺激下
大亚族NALPs家族中的一员,其与大多数成员有着 不能生成任何成熟的IL一1B ],揭示了ASC在引起
相同的结构 ,NALP3的结构如下。 炎症反应中的重要性;ASC蛋白的PYD域与多种
1.1 LRR(Leucine—rich repeat)位于NALPs分子 NALPs的PYD相互作用,而ASC的CARD可以活
C端的富亮氨酸区域,由20—30个疏水的亮氨酸组 化caspase一1的CARD域,使caspase一1活化并进
成;LRR主要负责探测和识别配体,通过病原或细 一步促进炎性细胞因子的成熟和释放。
胞内物质之间蛋白一蛋白或蛋白一糖/脂的相互作 2.3 caspase家族是一类半胱氨酸天冬氨酸特异
用识别病原体或胞原体等配体;有文献论述NLRS 性蛋白水解酶,能够利用自身催化位点的半胱氨酸
在休眠状态下LRR可自动抑制NLR蛋白的功能, 残基特异性地切割目标蛋白的半胱氨酸残基,在细
而当发现激活刺激物时会使NALP3发生构像上的 胞凋亡和炎症调控等方面发挥着重要作用 .8]。
变化 。 caspase一1作为IL一1 B转化酶,其有3个结构域;N
1.2 NACHT位于NALPs分子的中央,对于NALPs 端主要包含一个CARD结构域,能够与其他包含
分子的寡聚体化和活化非常重要 ,它的C端包含 CARD的蛋白结合;而pl0和p20能够促进炎性因
一
个NACHT相关结构域(NACHT—associated do- 子的成熟和释放,调控细胞炎症反应的重要区域。
main,NAD)。 有研究显示 caspase一1是以无活性的酶原(pro一
1.3 效应结构域位于NALPs分子N端的一个热 caspase一1)形式存在于细胞质中,其激活与炎性体
蛋白结构域(pyrin domain,PYD),PYD端在LRR端 相关,当细胞外物质或胞内物质刺激细胞时,细胞内
识别病原或细胞内的物质后导致NALP3结构异象, 形成炎性体使大量的pro—caspase一1自身水解,形
并通过PYD—PYD作用与ASC结合进一步激活炎 成pl0、p20二聚体,再进一步形成四聚体,最后活化
性体信号通道。 caspase一1;caspase一1能够裂解无活性的IL一1B
① 基金项目:黑龙江省自然科学基金项目,编号:H201374;黑龙江省教育厅项目,编号:12541802;佳木斯大学研究生创新项目,编号
LZZ2014_D33。 ’
作者简介:王缘(1990~)男,黑龙江绥化人,在读硕士研究生。
通讯作者:关宝生(1980~)男,黑龙江佳木斯人,硕士,助理研究员。E—mail:jms_.g ̄an@163.corn。
・
18・
前体 ,释放有活性的IL—l B,此时IL一113与
caspase一1同时释放到胞外促使痛风的急性发作。
3 NALP3炎性体在痛风急性发作中的作用
痛风是自发性炎性疾病,其急性发作主要是由
于炎性细胞因子的成熟和释放;然而IL一1B作为一
种重要的炎性因子,其成熟和释放对痛风急性关节
炎发作至关重要。
3.1 NALP3炎性体激活的途径
①K 的外流及外源ATP的刺激;②配体导致
的溶酶体裂解;③配体介导的活性氧(ROS)生
成_5川。有研究者提出了第四种NALP3炎性体的
激活途径,认为一种叫做B淀粉样蛋白被吞噬细胞
吞噬后也可以激活炎性体通路 ,这种B淀粉样蛋
白激活通路的方式有别于上述3种。
尿酸盐结晶体(MSU)作为外源危险相关分子
模式[damage—associated molecular patterns
(DAMPs)]的配体及炎性体活化剂 J,其以第3种
途径诱导ROS的生成,从而激活了NALP3炎性体
通路;MSU被NALP3的LRR端识别,激活炎性体信
号通路,释放IL一1B,引发级联反应,TNF和IL一18
等细胞因子产生,放大炎症反应的程度;而IL一1B
的生成被认为是引起自身炎症反应的关键因素。当
NALPs的LRR端识别MSU后激活炎性体,其效应
结构域PYD募集ASC,以PYD—PYD的形式连接,
ASC的CARD端再与caspase一1的CARD端结合,
此时炎性体组装完成,胞内的pro—caspase一1大量
的产生,同时自身水解,最后形成活化的caspase一
1,促使IL一1p前体形成有活性的IL一1p,发挥炎
性作用。
3.2 NALP3炎性体发挥作用的条件和影响因素
NALP3炎性体在发挥作用时受到多种因素和
条件的影响,例如:当有ASC的抗体存在或ASC的
非活化形式占优势时,脂多糖引起的caspase一1激
活和IL一1 B成熟就会被阻断¨ 。这强调ASC在
炎性体构成中的重要位置,同时ASC可能具有双向
性 ;当ASC和NALP3表达量都增加时,会促进
NF—KB的活化,并进一步促进IL一1 B的生成;而
当NALP3的表达量减少、ASC的表达量增加时,会
抑制NF—KB的活化,最终抑制IL一1 B的生成。
另外,含有CARD结构域的蛋白可以与caspase
一
1的CARD结构域结合,从而抑制caspase一1的
活性 ;已有研究发现,亨廷顿相关蛋白(HIP一1)
与其分子伴侣(HIPPI)形成的异二聚体可以与
caspase一1基因启动子区域结合,通过提高caspase
一
1表达量而增加其活性 。研究显示caspase一1
可以激活NF—KB,并发现NF—KB的激活与IL一
1B的成熟同时发生 ,NF—KB的激活导致促炎因
子的转录和表达,放大了炎症反应。lJiu—Bryan R
和Chen对MyD88(myeloid differentiation primary re—
sponse protein 88)依赖的IL一1R在体内对MSU诱
黑龙江医药科学2015年6月第38卷第3期
导的炎症反应进行验证_1 ,并提出Toll样受体对
于MSU诱导的炎症反应并不是必需的,而MyD88
依赖的IL一1R才是必需的,这与Liu—Bryan R的
结果不同。Amaral FA的研究认为LTB4是对
caspase一1依赖的IL一1B必需的 18];LTB4是巨噬
细胞在MSU晶体刺激下快速产生的,且对IL一1B
的产生至关重要,其能够促使ROS的产生及ROS
依赖的NALP3炎性体的活化;但也有学者指出单独
的MSU还不足以让IL一1B从吞噬细胞中释放,还
需要游离脂肪酸或脂多糖的协助才会释放。Eleni E
Mylona等证实MSU晶体独自只能刺激外周血单核
细胞生成适量的IL一1B,而在TLR一2配体的协助
下能刺激细胞炎性因子生成增加,原因可能是其促
使IL一1 p前体向成熟IL一1 p转化Ⅲ1 。
综上所述,很多学者认为NALP3炎性体信号通
路在诱发痛风发病中的作用是一个复杂的过程,
MSU介导的NALP3炎性体信号通路的活化要有多
种因素的参与,也受到多种因素的调控。为了进一
步证实NALP3炎性体在痛风急性发作中的作用,
Martinon F证实了向敲除NALP3/ASC/caspase一1
的小鼠体内注入MSU晶体后,发现IL一1B的成熟
和释放明显受到抑制 ;同时,该作者用MSU晶体
刺激THP一1细胞株时,发现细胞外高钾会导致
NALP3
.
的活化受阻,且IL一1B的产生也受到抑制;
而当小鼠NALP3被敲除时,无论高钾与否IL一1B
韵产生都受到抑制 ],并且注射MSU晶体后,中性
粒细胞的聚集消弱 ,这些都说明了NALP3炎性
体在痛风的炎性发作过程中发挥着重要的作用。
目前,通过大量的动物模型研究,已基本证实
MSU可以刺激NALP3炎性体释放大量的IL一1B等
促炎因子,引发炎性反应,但是对于痛风炎症反应的
具体调控机制还不明确。因此,深入研究NALP3炎
性体信号通路,揭示痛风炎症发生的机制,为痛风急
性期发作的治疗提供良好的理论基础。
参考文献:
[1]Uratsuji H,Tada Y,Kawashima T,et a1.P2Y6 receptor signaling
pathway mediates inflammatory responses induced by monosodium u—
rate crystlas[J].Journal ofimmunology,2012,188:436—444
[2]杨其彬.NLRP3炎性体信号通路在急性痛风性关节炎患者中变
化的研究[D].硕士学位论文,2011
[3]Menu P,Vince JE.The NLRY3 in:flammasome in health and dis—
ease:the good,the bad and the u@y[J].Clinical and experimental
immunology,2011,166:1—15
[4]Hoffman HM,SeoR P,Mueller JL,et a1.Role ofthe leucine—rich
repeat domain of eryopyrin/NALlr3 in monosodium urate crystla——in—
duced inflammation in mice[J].Arthriits and rheumatism,2010,62:
2170—2179
[5]Schroder K,Tschopp J.The ilfnammasomes[J].Cell,2010,140:
821—832
[6]Martinon F,Petirlli V,Mayor A,et a1.Gout—associated uric acid
crystals activate the NALP3 inlfammasome[J].Nature,2006,440:
237—24l
(下转第2O页)
・
20・ 黑龙江医药科学2015年6月第38卷第3期
将两种骨折分开固定。对股骨颈骨折以3枚空心钉
内固定,愈合率至少90%。可选择钢板固定或逆行
交锁钉对股骨干骨折进行固定。钢板固定优点主要
为操作过程方便,但钢板往往容易发生断裂。逆行
交锁钉可避免钢板固定的不足,而且愈合率高,但却
治疗方案应根据股骨干骨折部位与股骨颈骨折位移
程度判断内固定方式。
参考文献:
[1]万文国.不同内固定方法治疗股骨干合并同侧股骨颈骨折的临
床分析[J].西部医学,2012,24(8):1519—1520
[2]李智勇,张奇,陈伟,等.螺旋CT在股骨颈骨折诊断与治疗中的
作用[J].中华创伤骨科杂志,2011,13(9):806—810
[3]马健,超陈皓,赵贺,等.股骨干骨折合并同侧股骨颈骨折35例
[J].中国老年学杂志,2014,34(8):4378—4379
[4]吕明波.人工股骨头置换术应用于股骨转子间骨折的临床疗效
[J].黑龙江医药科学,2014,37(2):26—27
[5]李长德,李仓 新,马庆春,等.手术治疗股骨髁上骨折的愈后及影
响因素分析[J].黑龙江医药科学,2012,35(3):48—5O
[6]刘虹辰,李长德,乔小峰,等.成人肱骨外科颈骨折术后肩关节功
能恢复的影响因素[J].黑龙江医药科学,2014,37(5):50—52
影响患者膝关节功能,造成肢体短缩。移位明显患
者应先复位固定股骨干骨折,然后复位固定股骨颈
骨折。股骨干近端1/3骨折患者可选择重建髓内钉
同时固定该两种骨折,该手术具有便捷、安全性高,
因此在临床中应用较为广泛。固定股骨干中下1/3
骨折手段不少,但前提条件是不影响股骨颈固定,避
免出现股骨头坏死。临床中,医生应注意解剖复位
时力求谨慎,使骨块血供良好;应重点观察骨折断端
是否出现骨缺损,若有则及时实施早期植骨。总之,
(收稿日期:2015—01—10)
Merger Ipsilateral femoral fractures of femoral neck fracture surgery
u Hong—jun .LI Chang—de .LI Shu—xian
(1.The First Affiliated Hospital of Jiamusi University,Jiamusi 154003,China;2.CoHege ofPharmacy,Jiamusi University,Jiamusi 154007,China)
Abstract:Objective:To study the femoral fracture merger ipsilateral femoral neck fracture surgery way and
curative effect.Methods:52 cases of surgical treatment of femoral fractures merger ipsilateral femoral neck fracture
patients’clinical data were retrospectively analyzed.Results:1’lle results of postoperative follow—up within 2—1O
years showed that 50 cases healed after 17~33 weeks in femoral fracture operation.2 cases did not heal after 19
months.After 6 months inline fixed bone graft.these 2 eases healed.50 cases of femoral neck fracture surgery
healed after 1 3—30 weeks.2 cases had a year to heal the total hip replacement.Conclusions:The treatment
scheme should be based on the femoral fracture and femoral neck fracture displacement degree udgment within
ixed way.f
Key words:femoral fractures;femoral neck fracture;fracture fixation
(上接第18页)
[7]I.mnkanfi M,Kanneganti TD,Franchi L,et a1.Caspase一1 ilam—fn
masomes in infection and inflammation『J1.Journal ofleukocyte bio1.
ogy,2007,82:220—225
ferred by Toll—’like receptors 2 and 4 and myeloid differentiation fac—・
tor 88 expression is pivotal to monosodium urate monohydrate crystal
—
induced ilammatfnion[J].A ̄hfiifs and rheumatism,2005,52:
[8]Yigong Shi.Mechanisms of easpase activation and inhibition during
2936—2946
apoptosis[J].Molccular Cell,2002,9:459—470
[9]邬皓晨.caspase一1在炎症及程序性细胞死亡过程中的作用[J].
中国细胞生物学报,2011,33:182—189
[10]Thornberry NA,Bull HG,Calaycay JR,et a1.A novel heterodimer-
[17]Chen CJ,Shi Y,Hearn A,et a1.MyD88一dependent IL一1 recep—
tor signaling is essentil faor gouty inflammation stimulated by mono—
sodium urate crystals[J].The Journal of clinical investigation,
2006,116:2262—2271
ic cysteine pmte ̄e is required for intedeukin一1[beta]processing
in monocytes[J].Nature,1992,356:768—774
[11]吴丹,黄志伟.炎症体研究进展[J].中国细胞生物学学报,
2013,35(1O):1426—1433
[18]Amaral FA,Costa VV,Tavares LD,et a1.NLRP3 ilafnmmasome—
mediated neutrophil recruitment and hypernocieeption depend on leu—
kotifene B(4)in a murlne model of gout[J].Arthritis and rheuma—
tism,2012,64:474—484
[12]童玉娜,何娅妮.NAu 炎性体与非感染性炎症疾病[J].生理
科学进展,2011,42(4):317—320
[13]Tsehopp J,Martinon F,BumsK.NALPs:a novel proteinfmialyin—
volvedininflammation[J].NatRevMolCellBiol,2003,4:95—104
[14]Bane,jee M,Datta M,M ̄umder P,et a1.Transcription regulation
of caspase一1 by R393 of HIPPI and its molecular partner HIP一1
[19]Gonzalez EB.An update on the pathology and clinicla management
of gouty arthriits[J].Clinical rheumatology,2012,31:13—21
[2O]周琦,卢芳,刘树民.eyropyrin炎性体在痛风性关节炎发病中的
作用机制[J].细胞与分子免疫学杂志,2013,29(4):444—447
[21]Eleni E Mylona,Maria Mouktaroudi,Tania O Crisan,et a1.En—
haneed intedeukin—l b production of PBMCs from patients with gout
after stimulation with Toll—-like receptor—-2 ligands and urate crys-・
[J].Nucleic acids research,2010,38:878—892
[15]Bouchier—Hayes L,Conroy H,Egn aH,et 1a.CARDINAL,a no-
vel caspa8e recruitment domain protein,is an inhibitor of multiple
tals【J].Arthritis Research&Therapy,2012,14(4):158
『22]Martion F.Mechanisms of uric acid crystl—mediaated autoinnamma—
NF—kappa B activation pathways[J].The Journal of biological
chemistry,2001,276:44069—44077
tion[J].Immunoloigcal Reviews,2010,233:218—232
(收稿日期:2014—12—06)
[16]Liu—Bryan R,Scott P,Sydlaske A,et a1.Innate immunity con—
发布者:admin,转转请注明出处:http://www.yc00.com/web/1714769368a2512122.html
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