相分离会驱动RNA病毒诱导的NLRP6炎性体激活

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文章背景简介

BACKGROUND INTRODUCTION

炎症小体（inflammasome）是一种多蛋白复合物，在胞浆中由胞浆分子模式识别受体 （patternrecognition receptor， PRR）参与组装形成。炎症小体调节IL－1β和IL－18的成熟和分泌以及细胞焦亡，在固有免疫及炎性疾病的发生发展中发挥重要作用。

炎症小体复合物主要由受体蛋白（NLR或ALR家族的成员），衔接蛋白ASC（apoptosis－associated speck－like protein containing CARD，凋亡相关斑点样蛋白 ），和效应蛋白procaspase－1组成。其功能过程主要为：（1）分子模式识别受体 （patternrecognition receptor， PRR）（第一信号，Signal 1）诱导转录，合成为无生物活性的pro－IL－1β和pro－IL－18；（2）procaspase－1转化为具有酶活性形式的caspase－1，由炎症小体介导（第二信号，Signal 2）；（3）caspase－1加工pro－IL－1β和pro－IL－18，释放成熟的IL－1β和IL－18；（4）活性caspase－1调节细胞焦亡，并导致异常蛋白质分泌。

其中，NLRP6炎症小体（NOD－like receptor protein 6 inflammasome）是NLR（NOD－like receptor）免疫受体家族的重要成员之一，在机体炎症反应应答以及肠道微生态维持方面起着至关重要的作用。NLRP6炎症小体主要由胞浆内模式识别受体（Pattern recognition receptors， PRRs）、细胞凋亡相关的斑点样蛋白（Apoptosis－associated speck－like protein containing a caspase－recruitment domain， ASC） 和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶 （Caspase）组成，在人和鼠的肝脏、肠道、肾脏等器官均有表达。与其他炎症小体分布不同，NLPR6炎症小体主要分布在肠上皮组织，尤其是肠上皮细胞（IECs）、分泌黏液的杯状细胞、肌成纤维细胞。在人体中，NLRP6炎症小体主要表达于十二指肠、空肠和回肠，而在小鼠中，NLRP6炎症小体在小肠和大肠中都有一定表达。

在过去的几年中，越来越多的证据表明液液相分离（Liquid－Liquid Phase Separation，LLPS）参与了多种细胞过程，这些无膜液滴状的成分（如核仁、应激颗粒等）在没有膜的束缚下依然可以稳定存在，并与周围环境发生频繁的物质交换，对于浓缩某些分子和促进细胞功能的时空调节具有重要作用。

2021年10月21日，美国波士顿儿童医院Chen Shen等研究人员合作在《Cell》杂志（ IF 36．216 ，生物一区）发表了题为“Phase separation drives RNA virus－induced activation of the NLRP6 inflammasome”的论文，揭示了相分离可驱动RNA病毒诱导的NLRP6 炎性体激活。

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所用到的主要方法

METHODS

（1）重组载体的构建、表达与纯化

（2）共聚焦显微镜

（3）EMSA 凝胶迁移或电泳迁移率实验

（4）MST（微量热泳动仪）法测定结合亲和力

（5）病毒转染

（6）免疫共沉淀

（7）荧光免疫组织化学法检测活体斑点

（8）细胞FRAP分析

（9）活细胞成像

（10）RT－qPCR

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文章主要内容摘要

ABSTRACT

NLRP6通过诱导炎症小体激活、干扰素产生等功能，在宿主防御中发挥着重要作用。本文证明NLRP6在体外和细胞内与双链RNA（dsRNA）相互作用时会发生液－液相分离（LLPS）。NLRP6的一个多赖氨酸序列（K350－354）对多价相互作用、相分离和炎性体的激活非常重要。Nlrp6缺陷或Nlrp6K350－354A突变体小鼠在小鼠肝炎病毒、轮状病毒感染、以及肠道微生物群刺激的稳定状态下，炎性体激活会减少，这表明NLRP6 LLPS在抗微生物免疫方面具有重要作用。通过螺旋装配招募的ASC能巩固NLRP6凝结物，ASC进一步招募并激活caspase－1。此外，一种已知的NLRP6配体脂磷壁酸（Lipotehoic acid），也能促进NLRP6 LLPS，NLRP6诱导的干扰素信号螺旋酶DHX15则可以与NLRP6和dsRNA共同形成凝集物。因此，NLRP6的LLPS是对配体刺激的一种共同反应，其作用是根据细胞环境将NLRP6导向不同的功能结果。

原文标题:相分离会驱动RNA病毒诱导的NLRP6炎性体激活