感染導(dǎo)致的炎癥反應(yīng)主要由TLRs下游的NF-κB和MAPK所介導(dǎo),而且能夠上調(diào)細(xì)胞因子,、趨化因子和促存活因子等各種效應(yīng)分子,,對機(jī)體的存活至關(guān)重要。很多病原體已經(jīng)進(jìn)化出阻斷機(jī)體相關(guān)信號通路的策略,,促進(jìn)病原體的存活,,如Yersinia菌依靠效應(yīng)蛋白YopJ阻斷TAK1的激活【1】。作為回應(yīng),,宿主細(xì)胞通過啟動細(xì)胞死亡途徑如焦亡來限制感染,。焦亡主要由炎癥小體驅(qū)動CASP1和CASP11活化,進(jìn)而導(dǎo)致孔道形成蛋白GSDMS的切割而介導(dǎo),,同時伴隨著IL-1β 的釋放(『珍藏版』特別推薦丨全景式展現(xiàn)細(xì)胞焦亡研究歷程——在細(xì)胞死亡的研究中,,從來不缺少有趣的故事)。巨噬細(xì)胞中,,IL-1β 的成熟需要2個信號:上調(diào)pro-IL-1β 和誘導(dǎo)NLRP3介導(dǎo)IL-1β 的成熟【2】,。NLRP3和ASC的相互作用招募pro-CASP1,CASP1對pro-IL-1β 進(jìn)行切割,,并通過GSDMD形成的孔道釋放成熟的IL-1β ,。近期研究顯示Yersinia通過效應(yīng)蛋白YopJ抑制TAK1或IKK導(dǎo)致RIPK1和CASP8對GSDMD的切割,釋放N端形成孔道,,導(dǎo)致細(xì)胞死亡,,并且促進(jìn)NLRP3炎癥小體依賴的IL-1β 釋放過程(重點(diǎn)推薦!Science+PNAS更新認(rèn)識,,賦予Caspase-8參與細(xì)胞焦亡過程的新功能——邵峰點(diǎn)評)【3】,,但具體機(jī)制有待進(jìn)一步研究。 近日,來自美國塔夫茨大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Alexander Poltorak在Science雜志發(fā)表文章,,cFLIPL protects macrophages from LPS-induced pyroptosis via inhibition of complex II formation,,報道了cFLIPL在炎癥反應(yīng)和細(xì)胞死亡中的重要作用,即LPS單獨(dú)刺激條件下,,如果缺失長片段亞型cFLIPL則促進(jìn)復(fù)合物II的形成,、驅(qū)動細(xì)胞焦亡和IL-1β 的釋放。 LPS和TAK1抑制劑5z7聯(lián)用可以模擬Yersinia感染導(dǎo)致的CASP8介導(dǎo)的細(xì)胞焦亡,。研究人員首先發(fā)現(xiàn)LPS和5z7聯(lián)用導(dǎo)致的細(xì)胞死亡依賴于RIP1和GSDMD的酶活性,,但是IL-1β 的釋放量較低。如果提前使用LPS預(yù)處理,,然后加5z7刺激則顯著提高IL-1β 的釋放,,且IL-1β 釋放的增加依賴于TRIF、RIP1,、CASP8和NLRP3,,但不依賴于GSDMD。LPS預(yù)處理能延遲細(xì)胞死亡,,這表明LPS能誘導(dǎo)某些促生存因子的表達(dá),,而5z7則抑制其表達(dá),經(jīng)篩選發(fā)現(xiàn)了編碼CASP8的酶失活同源物cFLIP的基因,,Cflar,。25KDa的短亞型cFLIPR能完全阻斷CASP8的活化,而55KDa的長亞型cFLIPL則部分阻斷,。LPS預(yù)處理能夠在5z7存在條件下維持Cflar的mRNA水平,,且LPS預(yù)處理能提高cFLIPR和cFLIPL的蛋白水平。LPS/5z7同時孵育導(dǎo)致cFLIPL在2 h內(nèi)被切割,,而LPS預(yù)處理組中這種切割被延遲,,且CASP8的活化增加。此外,,LPS預(yù)處理導(dǎo)致CASP1,、CASP3、CASP7,、CASP9和CASP11的活化和GSDMD的切割被延遲,,表明TAK1調(diào)控的細(xì)胞內(nèi)cFLIP決定了LPS/5z7誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡的速率和程度。 有趣的是,,LPS單獨(dú)刺激不能導(dǎo)致細(xì)胞死亡,,如果敲低cFLIPL導(dǎo)致細(xì)胞對死亡更加敏感,而敲低cFLIPR則不行,;如果進(jìn)一步缺失TRIF或RIP1的酶活性則能逆轉(zhuǎn)細(xì)胞對死亡的敏感性,。此外,,LPS誘導(dǎo)的cFLIPL缺失巨噬細(xì)胞的死亡機(jī)制與LPS/5z7驅(qū)動的細(xì)胞死亡不同,其缺乏CASP3,、CASP7和CASP9的活化,,而CASP8、CASP1和CASP11則被完全激活,,且CASP1和CASP11的活化依賴于CASP8的激活,。LPS誘導(dǎo)的cFLIPL缺失細(xì)胞死亡需要CASP8和GSDMD的存在,但不需要NLRP3,、CASP1和CASP11,,即LPS刺激條件下,cFLIPL缺失僅僅促進(jìn)焦亡,,而LPS/5z7共處理導(dǎo)致細(xì)胞凋亡和焦亡,。 那么cFLIPL缺失如何調(diào)控細(xì)胞焦亡?cFLIPL缺失巨噬細(xì)胞中,,LPS刺激2 h即可將RIP1和CASP8招募到FADD上,,即cFLIPL缺失足以驅(qū)動LPS誘導(dǎo)的復(fù)合物II形成,且依賴于TRIF和RIP1酶活性,。而LPS/5z7同樣能驅(qū)動復(fù)合物II的形成,,且復(fù)合物形成早期檢測到cFLIPL的參與,。LPS/5z7導(dǎo)致RIP1的S166位磷酸化,,促進(jìn)復(fù)合物II中CASP3的結(jié)合;但cFLIPL缺失細(xì)胞中復(fù)合物II形成和LPS誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡不需要此類修飾,。表明cFLIPL和RIP1的酶活性能調(diào)控復(fù)合物II的形成,,并決定細(xì)胞死亡的程度和模式。 最后,,LPS單獨(dú)刺激能夠?qū)е耤FLIPL-KD巨噬細(xì)胞釋放大量的IL-1β ,,而且此過程依賴于TRIF、CASP8,、GSDMD和RIP1酶活性,。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)cFLIPL-KD巨噬細(xì)胞中,CASP8對炎癥小體的活化和IL-1β 的成熟過程都非常重要,,而GSDMD對IL-1β 的釋放是必需的,。 總的來說,研究揭示了cFLIPL是細(xì)胞死亡和炎癥反應(yīng)的重要調(diào)控因子,,構(gòu)建了cFLIPL的作用模型:當(dāng)cFLIPL水平足夠高時,,CASP8激活和細(xì)胞焦亡都將被抑制。當(dāng)cFLIPL水平較低時,,CASP8易于形成同源二聚體進(jìn)行激活,,活化的CASP8切割并活化GSDMD驅(qū)動細(xì)胞焦亡,,激活NLRP3炎癥小體驅(qū)動IL-1β 的成熟和釋放。 原文鏈接: https://science./content/367/6484/1379 參考文獻(xiàn) |
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