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广 东 化 工 2021年 第3期

·

136

· 第48卷 总第437期

AIM2炎症小体与中枢神经系统疾病中的进展

范晓茹

1

，吴祥红

2

，王显鹤

1*

(1．佳木斯大学附属第一医院 儿科，黑龙江 佳木斯 154000；2．红兴隆中心医院 儿科，黑龙江 双鸭山 155811)

[摘 要]炎性小体是一种胞质多聚的先天免疫信号复合物，自2002年发现以来，已成为哺乳动物先天免疫的中心支柱

[1]

。近年来关于炎症

小体复合物黑色素瘤缺乏因子2样受体(AIM2)的激活机制和调控的研究愈加广泛，AIM2受体是一种细胞质的蛋白质，它能够特异性地识别细胞

质当中变异或异位的DNA分子，进而激活下游的炎症通路，引发炎症反应。本文就AIM2炎症小体与近几年来某些中枢神经系统疾病关系做一

概述。

[关键词]炎症小体；AIM2；中枢神经系统

[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2021)03-0136-02

AIM2 Inflammatome and Progression of Central Nervous System Diseases

Fan Xiaoru, Wu Xianghong

2

, Wang Xianhe

1*

(1. Pediatric Department, The First Affiliated Hospital of Jiamusi University, Jiamusi 154000；

2. Pediatric Department, Hongxinglong Central Hospital Shuangyashan 155811, China)

1

Abstract: Inflammasome is a cytoplasmic polymeric innate immune signaling complex that has become a central pillar of mammalian innate immunity since its

discovery in 2002

[1]

. In recent years, studies on the activation mechanism and regulation of cytokine 2 like receptor (AIM2) deficiency in inflammasome complex

melanoma have been increasingly extensive. AIM2 receptor is a cytoplasmic protein that can specifically recognize mutated or heterotopic DNA molecules in the

cytoplasm, thereby activating downstream inflammatory pathways and triggering inflammatory paper reviews the relationship between AIM2

inflamatory corpuscle and some central nervous system diseases in recent years.

Keywords: Inflammasome；AIM2；central nervous system.

1 炎症小体与中枢神经系统的关联

天然免疫系统是确保机体免受入侵微生物侵害的第一道放

线，其关键的特质之一是通过模式识别受体(PRRs))识别入侵的

“非我”的病原体，进而通过一系列的信号转导启动宿主免疫防

御反应启动天然免疫和获得性免疫应答

[2]

。炎性小体是一种胞质

内的免疫复合物，它的构成一般由胞质内作为传感器蛋白的模式

识别受体(PRRs)，半胱天冬酶-1(caspase-1)，起到连接PRRs和

caspase-1作用的凋亡斑点样蛋白(ASC)

[3]

。其中PRRs能够感知病

原体相关的分子模式(PAMPs)、危险相关的分子模式(DAMPs)和

稳态改变的分子过程(HAMPs)

[4]

。在检测到特定的PAMP、DAMP

或HAMP后，某些PRRs会招募ASC，ASC可将上游PRRs与

caspase-1

[5]

结合，活化的caspase-1可将促炎细胞因子IL-1b和

IL-18蛋白裂解为成熟的

[5]

。炎性小体作为细胞内受到病原体感染

和宿主自身产生的危险相关分子的感受器，在中枢神经系统外伤

性、感染性及自身免疫性疾病中均有重要的作用，当中枢神经系

统损伤后血脑屏障破环，炎性细胞大量浸润，促炎性细胞因子释

放导致神经细胞死亡，轴突损伤等损伤后的继发性损伤，加重了

中枢神经系统的损伤

[6]

。

2 AIM2的组成及活化机制

AIM2受体是PYHIN受体家族的主要成员，拥有HIN-200蛋

白家族的两个典型结构域(PYD和HIN-200)，该家族蛋白质N端

为蛋白质和蛋白质相互作用的结构域PYD，C端都有一段

HIN-200结构域，该结构域为识别和结合dsDNA的区域

[7]

。在该

家族蛋白中HIN-200结构域共有A、B和C3种亚型

[8]

，但AIM2

受体只有HIN-200C域一种亚型

[9]

。AIM2作为一种胞质受体

[10]

，

其C端的HIN结构域中含有的OB结构域与识别核酸有关，OB

结构域仅连接双链DNA，不连接单链DNA，参加了DNA复制、

重组、修复及端粒维持等进程

[11]

。无论病毒、细菌双链DNA，还

是哺乳动物自身双链DNA，甚至人工合成的双链DNA都可通过

AIM2受体诱导先天免疫应答，触发AIM2炎症小体的形成

[12-14]

。

同NOD样受体的炎症小体相似，AIM2受体最近被确认为识别双

链DNA的胞质受体，能够激活caspase-1进而活化ASC形成AIM2

[15-16]

炎症小体

。

3 AIM2炎症小体与中枢神经系统疾病

3.1 脑出血

动脉瘤性蛛网膜下腔出血(SAH)发生时，血液渗出到蛛网膜

下腔，其分解产物导致释放炎性细胞因子，触发多种病理生理机

制，包括血管痉挛和组织损伤1,2。Yuan等

[17]

采用了采用了SAH

的体内小鼠模型和氧血红蛋白体外细胞模型。体内实验设计为，

小鼠随机分为假手术组和SAH后的四个时间段，每组18只。该

模型制备方法是在小鼠全身麻醉的情况下，将一针立体定向插入

到交叉前池的中线，取另一只小鼠安乐死作为非肝素化动脉供血

缓慢地注射到交叉前池中10秒。假性治疗的对照组接受同样的程

序，注射生理盐水。体外实验设计为，原代培养的小鼠皮质层神

经元随机分为假手术组和SAH后四个时间段。氧血红蛋白细胞模

型的制备是用培养液分解成20 mm并用0.22 μm无菌过滤器过滤

灭菌，用20 mm的氧血红蛋白刺激神经元24小时来模拟SAH情

况。Nissl染色法可见假手术组多为大胞体、核圆神经元，SAH后

颞叶皮层多见胞体缩小、核浓缩、胞质暗沉的受损神经元。双免

疫荧光染色显示，假手术组培育的原代神经元中，发现AIM2表

达主要发生在神经元的细胞核中，而SAH后，AIM2表达发生在

细胞核和细胞质中，且AIM2炎症通路中的caspase-1和ASC表

达主要在细胞质中。免疫组化染色显示，假手术组AIM2、caspase-1

和ASC表达相对较弱，SAH后颞皮质AIM2、caspase-1和ASC

的表达明显升高。Western blot检测假手术组AIM2、caspase-1和

ASC的表达水平较低，而SAH组则显著升高，且在SAH后的四

个时间段中，AIM2表达呈现低到高再下降的变化。在本研究中，

研究者主要发现了：(1)AIM2炎性小体在SAH后的脑颞皮质和暴

露于氧血红蛋白的初级皮层神经元中上调。AIM2、caspase-1和

ASC表达水平呈时间依赖性持续升高。

(2)免疫组化和免疫荧光染

色结果显示AIM2炎性体介导的焦亡主要发生在脑神经元中。

3.3 慢性脑灌注不足

慢性脑灌注不足后，血脑屏障的破坏且引起白质的病变，而

组织的损伤又是由一种称为炎症小体多蛋白复合物介导的。

Hirofumi等人

[18]

研究验证慢性脑灌注不足激活脑白质炎性小体的

假说，采用双侧颈总动脉狭窄(BCAS)模型来制备慢性脑灌注不足

模型。BCAS术后2、4周处死小鼠(每组5只)，随后观察到白质

病变，发现病变最严重的区域为胼胝体，其次的病变区域为纹状

体、内囊、视神经束。在免疫组化中，该实验组在假手术组和BCAS

组小鼠的脑切片上应用抗AIM2抗体、激活和保护小胶质细胞标

记抗体，观察到的具有活化和保护作用的小胶质细胞与假设相一

致，即神经炎症与白质灌注不足有关，且观察到AIM2呈上升趋

势表达。本实验验证了AIM2参与了慢性脑灌注不足下小胶质细

胞的无菌炎性反应。

3.4 脑卒中后认知功能障碍

卒中后认知障碍(PSCI)是卒中慢性期的主要并发症之一，至

[收稿日期] 2020-12-07

[作者简介] 范晓茹(1992-)，女，黑龙江人，硕士研究生，主要研究方向为儿科(新生儿方向)。

*为通讯作者：王显鹤(1966-)，女，黑龙江人，研究生导师，主要研究方向为儿科(新生儿方向)。

2021年

第3期 广 东 化 工

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少需要6个月才能诊断为PSCI。因此，有必要在卒中后早期通过

识别认知障碍的危险因素来降低PSCI的发病率。Hyunha等

[19]

人

探究卒中后炎性小体可能参与了长期认知障碍的发展，使用45

分钟大脑中动脉闭塞(MCAO)/再灌注诱导的PSCI模型探讨了卒

中后炎性小体在长期PSCI发展中的作用。随机分为假手术组和

中风组，免疫组化检测脑卒中后第1、3、7天AIM2蛋白，发现

从第1天开始，直到第7天AIM2蛋白显著升高，并在卒中后第

7天达到峰值。在PCR实验检测结发现高月龄小鼠的AIM2表达

高于低月龄小鼠，且在实验组中最高月龄小鼠中表达AIM2受体

表达最高；在同侧区域，AIM2基因表达量升高，且在卒中后3

天AIM2基因表达到达峰值。虽然AIM2基因和蛋白的暂时表达

模式并不完全匹配，但分析表明AIM2可能在脑卒中后脑损伤中

发挥作用。

展望：综上所诉，AIM2炎症小体在多种中枢神经系统疾病

中表达增加，说明AIM2炎症小体参与了中枢神经系统疾病的发

生发展。希望可以通过AIM2炎症小体基因敲除鼠和基因沉默等

技术，更加有效地调控炎症小体的活性，为中枢神经系统疾病的

治疗提供新的治疗思路与更直接有效的药物作用靶点。

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(本文文献格式：范晓茹，吴祥红，王显鹤．AIM2炎症小体与中

枢神经系统疾病中的进展[J]．广东化工，2021，48(3)：136-137)

(上接第127页)

监测地块，单个监测地块的面积可根据实际情况确定，原则上不

专业判断布点法适用于

超过1600 m

2

(或40 m*40 m的网格单元)；

通过污染识别能较准确识别疑似污染区域，进而在疑似污染区域

的中央或有明显污染的部位布点。

国家技术导则中未针对旧村改造项目做出明确规定，一般根

据土地使用功能划分为生产区、办公区和生活区等，采用分区布

点法，每个分区根据具体的生产和使用情况采用系统布点法或专

业判断布点法或系统布点与专业判断布点相结合的方法。地标如

广州市地方标准《建设用地土壤污染防治 第1部分：污染状况调

查技术规范》(DB4401/T102.1-2020)中明确了旧村改造地块内村级

工业园和其他调查区域(分天然植被及人工种植区、居住和商业用

途区等)的点位布设原则，对旧村改造项目土壤污染状况初步调查

具有良好的指导意义。

采样点垂直方向的布设应综合考虑污染物迁移情况、构筑物

及管线破损情况、土壤特征等因素确定。污染物迁移情况的判断

极大程度取决于地块水文地质资料的收集与分析，水文地质调查

工作能够查明场地内各土层的渗透性，判断相对隔水层和透水层

的分布特征，可以为建立场地水文地质模型、设计污染土壤取样

范围和深度、明确地下水监测井设置深度和滤网位置提供科学依

据

[2]

。但一般项目没有水文地质调查工作的经费预算，且旧村改

造地块内以村级工业园为主，多为中小型企业，建厂时间早，基

本无现成的地质勘察资料。若旧村改造项目前期已完成地块的岩

土工程勘察，一定程度上明确了地块地下水流向、土壤结构及分

层特征等，也可为采样点的垂直布设及最终采样深度提供有效的

支撑材料；若土壤初步调查阶段未实施岩土工程勘察，可搜集地

块附近或地块所在区域的大比例水文地质资料进行辅助判断。同

时借助PID、XRF等现场检测仪器进一步明确各层的采样深度。

对于地块内历史上为鱼塘、水坑、农田、施工营地等，后期经填

土改造为绿地、山林地的区域，不能仅以现状用地为绿地或山林

地而设置采样深度为1 m，忽视填土可能带来的污染风险，需结

合填土层的厚度，采样深度以达致地块原土层为宜。

对照点的布设一般分为土壤和地下水。因旧村改造项目占地

面积大、手续复杂，且地块内用途各有不同，一旦某个区域土壤

被污染，需经过初步调查、详细调查、风险评估、污染修复等冗

长的流程和工期，影响整个旧村改造的开发进展。为促进经济发

展，旧村改造项目一般以分期分片区的形式开发建设，相应的土

壤污染状况调查也可以根据分期分片区的红线各自开展，因此对

照点的选取可兼顾各期调查的需要，统筹考虑，节约经费和时间。

4 结论

土壤污染状况调查技术日趋成熟，调查结论基本能反映土壤

环境的实际情况，部分地区根据国家导则及当地水文地质等实际

情况进行优化后出台地方标准的调查技术规范，均具有直接的指

导意义。2017年开展的全国土壤详查工作即将出具成果，各污染

地块的信息整合后，对未来城市更新与规划设计均有较高的参考

意义。

因土壤污染具有隐蔽、累积、不均匀、难可逆、治理艰巨等

特点，土壤污染状况调查具有一定的不确定性，在进一步积累调

查经验、完善调查技术的同时，应加强土壤污染防治工作宣传，

坚持预防为主、保护优先才是我国土壤污染防治的首要原则。

参考文献

[1]《全国土壤污染状况调查公报》(2014年4月17日环境保护部 国土资

源部)．

[2]张建荣，等．《水文地质调查在污染场地调查中的作用》[J]．环境监测

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(本文文献格式：关红安．城市更新项目(旧村改造)土壤污染状况

初步调查与布点方法的研究[J]．广东化工，2021，48(3)：127)