在一項(xiàng)新的研究中，來自美國西達(dá)-賽奈醫(yī)療中心的研究人員確定了負(fù)責(zé)觸發(fā)身體重要炎癥反應(yīng)之一的細(xì)胞過程的幾個(gè)步驟。他們的研究結(jié)果為調(diào)節(jié)與幾種感染和炎癥性疾病相關(guān)的炎癥提供了可能性。具體來說，他們對(duì)導(dǎo)致IL-1β產(chǎn)生的步驟有了進(jìn)一步的了解，其中IL-1β是許多炎癥反應(yīng)期間釋放的一種強(qiáng)有力的炎癥蛋白信號(hào)。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2023年6月的Science Immunology期刊上，論文標(biāo)題為“Hexokinase dissociation from mitochondria promotes oligomerization of VDAC that facilitates NLRP3 inflammasome assembly and activation”。

論文共同通訊作者、西達(dá)-賽奈醫(yī)療中心生物醫(yī)學(xué)科學(xué)助理教授Andrea Wolf博士說，“我們現(xiàn)在對(duì)導(dǎo)致IL-1β產(chǎn)生的步驟有了更清楚的了解。通過了解這一過程，我們希望有一天能找到治療與這種炎癥反應(yīng)有關(guān)的疾病的方法?！?/p>

當(dāng)先天免疫系統(tǒng)---我們與生俱來的防御系統(tǒng)---識(shí)別出潛在的有害細(xì)菌、病毒或其他外部入侵者時(shí)，它釋放出白細(xì)胞來包圍和攻擊這種外來物。這可導(dǎo)致身體組織的腫脹、發(fā)紅、發(fā)熱和疼痛，這些癥狀在健康的身體里最終會(huì)消失。

然而，有些人會(huì)持續(xù)處于這種炎癥階段。這導(dǎo)致了所謂的慢性炎癥。慢性炎癥會(huì)損害身體的健康細(xì)胞，并被認(rèn)為會(huì)導(dǎo)致2型糖尿病、心臟病和抑郁等嚴(yán)重疾病。

論文共同通訊作者、西達(dá)- 賽奈醫(yī)療中心生物醫(yī)學(xué)科學(xué)主任David Underhill博士說，“在許多情況下，炎癥對(duì)繁榮的免疫系統(tǒng)和健康的身體至關(guān)重要?！?/p>

然而，長(zhǎng)期的炎癥會(huì)對(duì)身體造成嚴(yán)重的破壞。這強(qiáng)調(diào)了了解如何激活炎癥的細(xì)胞過程的重要性，以便我們能夠努力尋找新的治療方法來遏制慢性炎癥。

這項(xiàng)新的研究是西達(dá)-賽奈醫(yī)療中心于2016年發(fā)表的一項(xiàng)研究---解釋了細(xì)胞如何作出行動(dòng)以檢測(cè)感染---的后續(xù)。在該研究中，他們發(fā)現(xiàn)，一種叫做己糖激酶的酶，通常被細(xì)胞用來將葡萄糖轉(zhuǎn)化為能量，具有第二種炎癥功能。他們發(fā)現(xiàn)，己糖激酶與細(xì)菌細(xì)胞壁的一種糖結(jié)合，并激活炎性體，導(dǎo)致IL-1β的產(chǎn)生。炎性體是先天免疫系統(tǒng)的受體，能夠識(shí)別微生物和組織損傷。這項(xiàng)新的研究對(duì)這一過程進(jìn)行了更全面的描述。

常見的NLRP3炎小體激活劑可觸發(fā)線粒體釋放己糖激酶。圖片來自Science Immunology, 2023, doi:10.1126/sciimmunol.ade7652。

這些作者發(fā)現(xiàn)，己糖激酶離開了線粒體，即細(xì)胞中產(chǎn)生能量的部分。這就啟動(dòng)了免疫反應(yīng)：己糖激酶的釋放破壞了線粒體的穩(wěn)定性，并提醒細(xì)胞有問題。這導(dǎo)致線粒體膜上一種叫電壓依賴性陰離子通道（VDAC）的通道聚集，VDAC與另一種叫NLRP3的蛋白相互作用，啟動(dòng)炎性體的組裝。炎性體隨后產(chǎn)生IL-1β，這是炎癥的一個(gè)驅(qū)動(dòng)因素。

這些作者研究了來自實(shí)驗(yàn)室小鼠的細(xì)胞，以了解IL-1β途徑中涉及的步驟。他們使用了稱為抑制劑的物質(zhì)來阻斷細(xì)胞功能，并使用基因編輯技術(shù)來關(guān)閉某些基因及其表達(dá)的蛋白。這使他們能夠了解哪些蛋白對(duì)引發(fā)炎癥至關(guān)重要。

論文第一作者、西達(dá)-賽奈醫(yī)療中心博士后科學(xué)家Sung Hoon Baik博士使用超分辨率顯微鏡，對(duì)單個(gè)細(xì)胞中這一炎癥過程的步驟進(jìn)行可視化觀察和測(cè)量。

Wolf說，“能夠靶向這一途徑中的具體步驟是至關(guān)重要的，因?yàn)槌藢?duì)炎癥很重要之外，這一途徑的組成部分在維持細(xì)胞內(nèi)的能量方面也發(fā)揮著重要作用。我們想專注于它的炎癥作用，而不是把它全部關(guān)閉，因?yàn)檫@對(duì)細(xì)胞來說是不利的?！?/p>

這些作者正在繼續(xù)研究導(dǎo)致己糖激酶在激活炎性體中的作用的細(xì)胞步驟。他們還在利用這項(xiàng)研究的結(jié)果，開始在不同的疾病中靶向這種炎癥途徑。（生物谷 Bioon.com）

參考資料：

1. Sung Hoon Baik et al. Hexokinase dissociation from mitochondria promotes oligomerization of VDAC which facilitates NLRP3 inflammasome assembly and activation. Science Immunology, 2023, doi:10.1126/sciimmunol.ade7652.

2. Researchers uncover a cellular process that leads to inflammation
https:///news/2023-06-uncover-cellular-inflammation.html