Nature子刊：中科院揭NO参与免疫调控的分子机制

生物帮,2013-01-17

摘要：尽管，人们已认定一氧化氮(NO)是一个重要的免疫调节分子，但尚不清楚其参与免疫调控的基本机制，来自中科院上海生命科学研究院等处的研究人员，证实多功能分子NO对NLRP3炎性体(inflammasome)介导的免疫应答起负调控作用，并揭示了相关分子机制。相关研究论文于2013年1月15日发表在Cell research杂志上。

尽管，人们已认定一氧化氮(NO)是一个重要的免疫调节分子，但尚不清楚其参与免疫调控的基本机制，来自中科院上海生命科学研究院等处的研究人员，证实多功能分子NO对NLRP3炎性体(inflammasome)介导的免疫应答起负调控作用，并揭示了相关分子机制。相关研究论文于2013年1月15日发表在Cell research杂志上。

中科院上海生命科学院的孙兵(Bing Sun)研究员、孟广勋(Guangxun Meng)研究员与生物物理所的陈畅(Chang Chen)研究员为这篇论文的共同通讯作者。

NLRP3炎性体是一种通过促炎性细胞因子IL-1β和IL-18成熟来触发先天性免疫防卫的多蛋白复合物。广泛的刺激，包括细菌、病毒、真菌、濒死细胞组件等均可激活这一复合物。尽管炎性体激活对于病原体清除和先天性免疫反应诱导至关重要，NLRP3炎性体活性失调也与痛风、II型糖尿病、克罗恩氏病和动脉粥样硬化等多种疾病相关。由于NLRP3炎性体的促炎症效应是有害的，其激活必须受到严密地控制。

NO是由不同组织中的多种细胞类型合成一种小分子，其参与了许多生理和病理反应，包括循环、血压、血小板功能、宿主防御、中枢神经系统和周围神经神经传递等。NO是由胍基末端氮原子与分子氧在一氧化氮合酶(NO synthase，NOS)催化下形成的一种自由基气体。在各种细胞类型中，NOS以至少三种不同的形式存在：神经元(nNOS或NOS1) 以及上皮(eNOS 或 NOS3) NOS生成低水平的NO满足生理功能需要，而诱导型NOS(iNOS或NOS2)则可通过IFN-γ、TNF-α和LPS等几种免疫刺激激活，生成高水平的NO。

NO具有各种各样的作用，这取决于其相对浓度以及生成环境。尤其是，在免疫反应NO发挥了多种功能，包括控制感染，以及参与调控信号级联反应、转录因子、血管反应、白细胞滚动、迁移、细胞因子生成，和T细胞分化。尽管当前已明确NO是一个重要的免疫调节分子，但对于其参与免疫调控的基本机制却仍知之甚少。

在这篇文章中，研究人员证实NO在小鼠及人类髓样细胞中抑制了NLRP3介导的ASC pyroptosome形成，caspase-1激活和IL-1β分泌。此外，他们还证实由iNOS催化生成的内源性NO也负向调控了NLRP3炎性体激活。当受到LPS和ATP刺激时，耗尽iNOS可引起功能失调性线粒体累积增多，导致IL-1β生成增加以及caspase-1激活。在体内实验中研究人员证实，iNOS缺乏或是药物抑制NO生成可促进NLRP3依赖的细胞因子生成，由此提高小鼠LPS诱导感染性休克死亡率。

这些结果表明NO通过稳定线粒体对NLRP3炎性体介导的免疫反应起重要的负调控作用，从而为治疗NLRP3相关的炎症性疾病提供了一个新的潜在的治疗策略。

论文链接：Nitric oxide suppresses NLRP3 inflammasome activation and protects against LPS-induced septic shock