NLRP3炎癥小體曾被稱為科研界的新秀之星，它在炎癥領(lǐng)域中的名氣很高，隨處可見，甚至在細胞焦亡領(lǐng)域中也占有一席之地，具有“炎癥霸主”之稱。

NLRP3炎癥小體是模式識別受體家族的一員，發(fā)揮著抵抗病原物入侵的作用。因其與多種疾病密切相關(guān)（痛風，二型糖尿病，阿爾茲海默癥等），成為近年來興起的研究熱點。搜索近五年NLRP3相關(guān)的文獻，相關(guān)研究在爆發(fā)式增加。僅去年一年，NLRP3相關(guān)文章被引頻率就高達30233次，相信今年也不會低于這個數(shù)字。（筆者也好想站在風口發(fā)一篇）

首先讓我們來看看這位霸主往日是如何排兵布陣的：

NLRP3炎癥小體一般通過以下方式發(fā)揮作用：

（1）NLRP3炎性體被激活后分泌成熟的IL-1β，IL-18，引起炎癥反應，參與到多種的無菌性炎癥疾病的進程。

（2）在應激和炎性的病理條件下，誘導Caspase1依賴的程序性細胞死亡，也稱為細胞焦亡。

看看，如此精密的布陣方式，就能看出這位霸主當年的風采，看似沉睡的他將再次復蘇，重現(xiàn)科研界。

NLRP3炎癥小體活化機制

2019年6月，Cell Metabolism雜志隆重報道：膽堿的吸收和代謝可以促進NLRP3炎癥小體的活化，產(chǎn)生更多的炎性因子（IL-1β，IL-18）參與炎癥的發(fā)生。

現(xiàn)在一起來看看作者是如何發(fā)現(xiàn)膽堿與NLRP3炎癥小體的關(guān)系及膽堿是如何參與NLRP3炎癥小體的活化過程：

1、揭示膽堿與NLRP3炎癥小體間的關(guān)系

作者在用LPS刺激BMDM（骨髓來源的巨噬細胞）時發(fā)現(xiàn)：LPS可以顯著上調(diào)巨噬細胞膽堿轉(zhuǎn)運蛋白CTL1的表達和促進巨噬細胞對膽堿的吸收，且這一過程依賴于NF-κB信號（通過敲除IKKβ蛋白來抑制NF-κB信號可阻斷LPS對CTL1的誘導）。

因為NF-κB信號可以通過促進pro-IL-1β和NLRP3蛋白的表達來增強NLRP3炎癥小體活化。

太多的巧合終于勾起作者的好奇心，為了揭示膽堿及其代謝過程是否會參與到NLRP3炎癥小體活化過程，作者經(jīng)過一系列的科研實驗。

終于發(fā)現(xiàn)：當利用shRNA敲低CTL1蛋白（膽堿轉(zhuǎn)運蛋白）時，NLRP3炎癥小體的活化受到了顯著抑制。與此相一致的是，當將培養(yǎng)細胞的培養(yǎng)基換成不含膽堿的培養(yǎng)基時，NLRP3炎癥小體的活化同樣受到了顯著抑制。這表明CTL1介導的膽堿吸收過程是促進NLRP3炎癥小體活化的。

2、膽堿是如何參與NLRP3炎癥小體活化過程？

（1）膽堿發(fā)揮作用時不可或缺的武器——膽堿激酶

膽堿被吸收后，會被胞內(nèi)的Chokα（膽堿激酶）磷酸化生磷酸膽堿，所以作者就想探究Chokα是否也參與到膽堿促進NLRP3炎癥小體活化過程中。作者發(fā)現(xiàn)，利用shRNA敲低Chokα或者利用Chokα抑制劑（RSM932A）對細胞進行處理都可以顯著抑制NLRP3炎癥小體的活化。

（2）磷酸膽堿是構(gòu)成線粒體膜脂重要組成成分

膽堿被膽堿激酶（Chokα）磷酸化生成的磷酸膽堿會被用于合成卵磷脂（PC）。因為PC是細胞膜結(jié)構(gòu)的重要組成磷脂，所以作者就想探究CTL1（膽堿轉(zhuǎn)運蛋白）和Chokα（膽堿激酶）促進NLRP3炎癥小體活化是否是通過影響PC（卵磷脂）合成，導致細胞膜結(jié)構(gòu)變化來實現(xiàn)的。而之前已有文章報道，線粒體在NLRP3炎癥小體活化過程中發(fā)揮了非常重要的作用，所以作者檢測了膽堿對線粒體膜脂質(zhì)組成的影響。作者發(fā)現(xiàn)，當膽堿缺乏時（利用不含膽堿的培養(yǎng)基處理），線粒體PC（卵磷脂）減少，SM（鞘磷脂）增加。

（3）線粒體膜成分的改變影響線粒體的功能，AMPK信號通路被活化

那么，線粒體膜脂質(zhì)組成的改變是否會影響線粒體的功能呢？作者發(fā)現(xiàn)，當膽堿缺乏時，線粒體呼吸鏈酶復合物V活性降低以及胞內(nèi)ATP含量減少，胞內(nèi)ATP含量減少進而導致AMPK信號活化，從而抑制NLRP3炎癥小體活化。

（4）AMPK信號又是如何抑制NLRP3炎癥小體活化的？

作者發(fā)現(xiàn)，敲除Chokα（膽堿激酶）可以促進線粒體招募自噬蛋白P62/Sqstm1和DRP1，引起線粒體自噬，從而抑制NLRP3炎癥小體活化，而這一過程依賴AMPK信號（自噬現(xiàn)象在AMPKα缺陷鼠的細胞中消失）。

總之，膽堿參與NLRP3炎癥小體活化的機制如下：

膽堿→被吸收→磷酸膽堿→合成卵磷脂→線粒體膜→維持ATP濃度→抑制AMPK信號通路介導的線粒體自噬→促進NLRP3炎癥小體活化

總結(jié)：

從全文中實驗材料的使用角度上看，我們可以發(fā)現(xiàn)，作者對本文中的關(guān)鍵蛋白CTL1（膽堿轉(zhuǎn)運蛋白）和Chokα（膽堿激酶）進行研究時都未構(gòu)建缺陷鼠，都是利用敲低實驗和抑制劑來進行驗證（這真是我們這些小實驗室的福音，沒有缺陷鼠也可以發(fā)子刊）。最后，祝愿所有的博士研究生都可以順利發(fā)篇大Paper。