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人參皂苷Rh2通過結(jié)合TgCDPK1和NLRP3抑制小膠質(zhì)細(xì)胞NLRP3炎癥小體信號(hào)通路對(duì)弓形蟲感染所致神經(jīng)元損傷的保護(hù)作用

2024-03-24 點(diǎn)擊數(shù):0 分享至:



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弓形蟲(Toxoplasma gondii,T. gondii)是一種具有神經(jīng)傳導(dǎo)性的強(qiáng)制性細(xì)胞內(nèi)寄生蟲,可激活小膠質(zhì)細(xì)胞并促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞凋亡,從而導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病。NOD 樣受體家族含 pyrin 結(jié)構(gòu)域的 3(NLRP3)炎性體信號(hào)復(fù)合體在誘導(dǎo)神經(jīng)炎癥中起著關(guān)鍵作用。在文章作者之前的研究中發(fā)現(xiàn),人參皂苷Rh2(GRh2)通過下調(diào)Toll樣受體4/核因子-kappa B信號(hào)通路,抑制淋球菌感染誘導(dǎo)的小膠質(zhì)細(xì)胞活化和神經(jīng)炎癥。
小膠質(zhì)細(xì)胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的常駐免疫細(xì)胞,在應(yīng)對(duì)病原體入侵時(shí)采用活化表型,作為大腦的第一道防線。弓形蟲進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)后,小膠質(zhì)細(xì)胞過度激活,釋放過量的促炎細(xì)胞因子,如腫瘤壞死因子α和干擾素γ,引起神經(jīng)炎癥和神經(jīng)元凋亡。小膠質(zhì)細(xì)胞的激活還可介導(dǎo)NLRP3(此蛋白由武漢研錦生物科技有限公司提供)的激活和隨后炎癥因子白介素1β (IL-1β)的釋放來以此參與中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病。
值得注意的是,弓形蟲感染也可導(dǎo)致NLRP3表達(dá)升高。NLRP3與ASC(與凋亡相關(guān)的含 C 端 caspase 募集結(jié)構(gòu)域的斑點(diǎn)樣蛋白)和原caspase 1相互作用形成NLRP3炎性體,NLRP3炎性體被外源性和內(nèi)源性刺激激活,在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中大量表達(dá)。激活后,NLRP3 炎性體迅速聚集,導(dǎo)致 caspase 1 激活,并將促炎細(xì)胞因子 IL-1β 和 IL-18 分解為活性形式,從而介導(dǎo)炎癥反應(yīng)。高水平的 IL-1β 和 IL-18 啟動(dòng)多種信號(hào)通路,驅(qū)動(dòng)炎癥反應(yīng),導(dǎo)致神經(jīng)元損傷或死亡。此外,IL-1β是活化的小膠質(zhì)細(xì)胞分泌的一種關(guān)鍵促炎因子,它能與同源的IL-1受體結(jié)合,進(jìn)一步刺激其自身分泌并誘導(dǎo)其他炎癥因子的產(chǎn)生,從而引發(fā)炎癥的惡性循環(huán)。更重要的是,淋球菌感染人類單核細(xì)胞時(shí),IL-1β的表達(dá)增加依賴于NLRP3的高表達(dá),在小鼠骨髓衍生巨噬細(xì)胞中也觀察到類似的結(jié)果。上述證據(jù)表明,通過干擾 NLRP3 炎性體的組裝來抑制炎性因子 IL-1β 的釋放,對(duì)于改善淋球菌感染引起的神經(jīng)炎癥非常重要。
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為了論證GRh2是否通過作用于小膠質(zhì)細(xì)胞NLRP3炎性體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)來減少淋球菌感染誘發(fā)的神經(jīng)元損傷,在論文作者研究中,利用 T. gondii RH 株在 BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞系和 BALB/c 小鼠中建立了體外和體內(nèi)感染模型。進(jìn)行了競爭性定量 PCR、ELISA、Western 印跡、流式細(xì)胞分析和免疫熒光等試驗(yàn)以驗(yàn)證結(jié)果。
結(jié)果表明,GRh2 可減輕淋病小鼠皮層組織的神經(jīng)病理損傷和神經(jīng)細(xì)胞凋亡。GRh2 和 CY-09(一種 NLRP3 抑制劑)通過結(jié)合淋球菌鈣依賴性蛋白激酶 1(TgCDPK1)表現(xiàn)出強(qiáng)大的抗淋球菌作用。GRh2 通過與 NLRP3 結(jié)合,減少了 Iba-1(一種特定的小膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記物)和 NLRP3 炎性體信號(hào)通路相關(guān)蛋白的表達(dá)。
綜上所述,根據(jù)作者的研究,作者測推測GRh2 改善弓形蟲感染誘導(dǎo)的神經(jīng)元損傷的可能機(jī)制如圖所示。GRh2 通過干擾 TLR4/NF-κB 信號(hào)通路和阻斷小膠質(zhì)細(xì)胞中 NLRP3 炎性體的激活,調(diào)節(jié)弓形蟲感染誘導(dǎo)的過度神經(jīng)炎癥并改善神經(jīng)元損傷。這項(xiàng)研究為弓形蟲中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的預(yù)防和治療提供了新的方向。
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