病毒感染是誘發(fā)和加劇呼吸道炎癥的最常見(jiàn)原因之一。呼吸道上皮是維持黏膜穩(wěn)態(tài)的第一道防線(xiàn)。NLRP3炎癥小體是一類(lèi)重要的胞內(nèi)模式識(shí)別復(fù)合物，可感知外源性和內(nèi)源性的“危險(xiǎn)信號(hào)”，防御激活宿主細(xì)胞的免疫作用；過(guò)度的炎癥小體激活將導(dǎo)致或加重呼吸道黏膜的慢性炎癥。過(guò)去人們主要關(guān)注NLRP3炎癥小體在免疫細(xì)胞中的功能，對(duì)于其在非免疫細(xì)胞（如呼吸道上皮細(xì)胞）中的功能及其作用機(jī)制仍知之甚少。上皮細(xì)胞是呼吸道病毒的主要宿主細(xì)胞，而病毒引起的細(xì)胞固有免疫反應(yīng)、細(xì)胞死亡以及功能的變化將導(dǎo)致黏膜發(fā)生病理改變。因此，上皮的NLRP3炎癥小體是否為呼吸道常見(jiàn)病毒誘導(dǎo)的炎癥加劇的重要機(jī)制有待研究。
近日，我校生命科學(xué)學(xué)院崔雋教授課題組和附屬第一醫(yī)院李春煒教授課題組合作在國(guó)際知名的臨床免疫雜志Journal of Allergy and Clinical Immunology上發(fā)表題為NLRP3 contributes to inflammation, pyroptosis, and mucin production in human airway epithelium upon rhinovirus infection的研究論文，揭示了呼吸道上皮NLRP3炎癥小體可介導(dǎo)鼻病毒引起的上皮細(xì)胞IL-1b的釋放、細(xì)胞焦亡和粘液產(chǎn)生，以上細(xì)胞免疫反應(yīng)和功能的改變是鼻病毒誘導(dǎo)氣道黏膜重塑的重要機(jī)制。生命科學(xué)學(xué)院2018屆畢業(yè)生劉濤博士、附屬第一醫(yī)院在讀博士生周宇濤、生命科學(xué)學(xué)院在讀研究生王麗邱、附屬第一醫(yī)院在讀博士生李麗月為共同第一作者，生命科學(xué)學(xué)院崔雋教授和附屬第一醫(yī)院李春煒教授為共同通訊作者，生命科學(xué)學(xué)院為第一完成單位。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目和中山大學(xué)青年教師重點(diǎn)培育項(xiàng)目的資助。
鼻病毒通過(guò)DDX33/DDX58–NLRP3–caspase-1–GSDMD 信號(hào)軸調(diào)控氣道黏膜重塑的工作模型
該研究利用人原代鼻上皮細(xì)胞3D培養(yǎng)模型模擬呼吸道上皮的功能和特性，確定鼻病毒所誘導(dǎo)的細(xì)胞免疫和功能改變依賴(lài)于DDX33/DDX58–NLRP3–caspase-1–GSDMD 信號(hào)軸；進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)鼻病毒感染的患者鼻黏膜上皮更容易出現(xiàn)杯狀細(xì)胞增生的病理改變，且粘液增多的上皮中NLRP3和IL-1b表達(dá)水平較正常上皮或單純基細(xì)胞增生的上皮有顯著升高。
該研究揭示了NLRP3炎癥小體在鼻病毒引起的呼吸道上皮細(xì)胞免疫和功能改變中的關(guān)鍵作用，證明了呼吸道上皮炎癥小體在調(diào)控黏膜（宿主）- 病原體相互作用的新機(jī)制，為NLRP3炎癥小體作為控制氣道慢性炎癥的干預(yù)靶點(diǎn)提供了理論基礎(chǔ)和轉(zhuǎn)化意義。
