APS:课题组发现水甘草碱抑制NLRP3炎性小体活化新功能
NLRP3炎性小体是由NOD样受体NLRP3、衔接蛋白ASC和效应蛋白pro-caspase-1所构成的多蛋白复合物。NLRP3炎性小体被活化后,将无活性的pro-caspase-1裂解后释放有酶活性的caspase-1。一方面,活化的caspase-1切割GSDMD蛋白,释放其N端片段与磷酸肌醇以及心磷脂结合聚合形成孔洞,从而破坏细胞膜的通透性和完整性,导致细胞炎症性坏死,即细胞焦亡;另一方面,pro-IL-1β和pro-IL-18被活化的caspase-1切割后,形成具有促炎活性的IL-1β和IL-18,促进机体发生或增强炎症反应过程。NLRP3炎症小体过度激活与炎症相关疾病的进展密切相关,如急性肺损伤、腹膜炎和败血症等。
水甘草碱(Tabersonine)是从传统中药材柳叶水甘草中提取分离的主要活性成分,具有预防骨质疏松、抗炎、抗肿瘤等广泛的生物学活性。然而,水甘草碱的作用靶点和抗炎机制尚不明确。
为此,温州医科大学/杭州医学院化学生物学研究中心梁广课题组,深入探究水甘草碱抑制炎性小体缓解相关炎症疾病的作用和分子机制。课题组研究发现,水甘草碱通过特异性结合NLRP3从而抑制炎性小体的活化。研究发现,水甘草碱通过结合NLRP3蛋白的NACHT结构域,抑制了NLRP3的ATP酶活性,从而降低了NLRP3与ASC的相互作用,进而抑制了炎性小体的组装与活化。进一步动物实验发现,水甘草碱对急性腹膜炎、急性肺损伤和脓毒血症等炎症性疾病具有良好的治疗和预防效果。该项研究表明,水甘草碱在NLRP3炎性小体相关疾病治疗和药物开发中具有巨大潜力,为柳叶水甘草等中草药在临床上的应用提供了基础研究支撑。
温州医科大学/杭州医学院梁广研究员、温州医科大学罗武副研究员和吴迪博士为该文章共同通讯作者。该成果受到国家自然科学基金、泰国研究基金、浙江省自然科学基金和浙江省重点研发计划项目的支持。