病毒感染（特別是人類鼻病毒）是誘發(fā)和加劇上下呼吸道炎癥的最常見原因之一。呼吸道上皮作為黏膜第一道防線，是維持黏膜穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵細(xì)胞，其通過(guò)多種模式識(shí)別受體有效應(yīng)對(duì)呼吸道病毒等外界病原體的入侵。NLRP3炎癥小體是一類重要的胞內(nèi)識(shí)別受體，可感知外源性和內(nèi)源性的“危險(xiǎn)信號(hào)”（包括病毒的RNA），通過(guò)介導(dǎo)IL-1b的產(chǎn)生在宿主細(xì)胞內(nèi)起免疫防御作用；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。以往在呼吸道的研究中，人們主要關(guān)注NLRP3炎癥小體在巨噬細(xì)胞等免疫細(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（包括鼻病毒）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病毒（鼻病毒）誘導(dǎo)的炎癥加劇的重要機(jī)制有待研究。

近日，中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院李春煒教授課題組和中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院崔雋教授課題組合作在Journal of Allergy and Clinical Immunology雜志上發(fā)表題為 NLRP3 contributes to inflammation,pyroptosis, and mucin production in human airway epithelium upon rhinovirusinfection的研究論文 【1】，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。

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，發(fā)現(xiàn)鼻病毒感染的上皮細(xì)胞IL-1b釋放增加，細(xì)胞出現(xiàn)死亡以及粘液產(chǎn)生增多的細(xì)胞表型改變；通過(guò)抑制NLRP3炎癥小體（NLRP3和caspasae-1）及其上游分子DDX33/DDX58和下游引起焦亡的分子GSDMD,確定鼻病毒所誘導(dǎo)的上述細(xì)胞免疫和功能改變依賴于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。

圖一：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。

該工作揭示了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)提供理論基礎(chǔ)和轉(zhuǎn)化意義。

據(jù)悉，李春煒教授和崔雋教授為共同通訊作者，中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的劉濤博士和王麗邱博士以及中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院的周宇濤博士和李麗月博士為共同第一作者。

原文鏈接：

https:///10.1016/j.jaci.2019.05.006

制版人：小嫻子

1. Tao Liu*, Yu Tao Zhou*, Li Qiu Wang*,Li Yue Li, MD*, Qing Bao, Shuo Tian, Mei Xin Chen, He Xin Chen, JunCui#, Chun Wei Li#. NLRP3 contributes to inflammation,pyroptosis, and mucin production in human airway epithelium upon rhinovirusinfection. Journal of Allergy and Clinical Immunology DOI:https:///10.1016/j.jaci.2019.05.006