ASC依赖的炎症小体在病原菌感染过程中的作用机制的研究

Inflammasome play an important role in microbial infection and immune response. we previously clarify that Syk and JNK were required for caspase-1 activation via ASC-dependent NLRPP3 inflammasome, we further clarify the molecular mechasim of phosphorylation of ASC and ASC-speck formation. NLRP3 Inflammasome is activated during pathogenic extracerllular pathogen Staphylococcus aureus infection， It is necessary to clarfy the molecular roles of Syk and JNK against Staphylococcus aureus，which will help to understand the molecular mechanism of inflammasome activation against intracellular and extracellular baceterial infection ，moreover providing new theaputic methods for intectious disease.

炎症小体在微生物感染免疫过程中发挥着重要的作用。前期研究阐明在细胞内寄生菌单核细胞增生李斯特菌感染过程中，激酶Syk和JNK参与了ASC依赖的NLRP3炎症小体激活进而导致caspase-1的活化，但是接头蛋白ASC磷酸化以及斑点形成分子机制尚未完全解明；此外，研究证明，胞外菌金黄色葡萄球菌可引起NLRP3炎症小体活化，但作为NLRP3炎症小体活化所需的重要分子Syk和JNK在金黄色葡萄球菌感染过程中的分子作用机制有待进一步阐明。上述分子机制的阐明，将有助于进一步理解炎症小体在胞内，胞外菌引起的感染性疾病中的作用，并为感染性疾病的新干预途径提供理论依据。

金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus, S. aureus）是临床上严重危害人类生命健康的一种革兰阳性菌，其感染可引起局部化脓性感染、肺炎、心内膜炎甚至败血症等严重感染性疾病。NLR family pyrin domain-containing 3（NLRP3）炎症小体为先天免疫防御系统的重要组成部分，在受到外界刺激时可通由离子交换等多种途径被激活，活化的NLRP3炎症小体触发细胞焦亡机制进而增强其免疫防御功能，然而其在S. aureus感染过程中的具体作用机制尚不明确。本课题首先构建S. aureus感染性肺炎模型，证明NLRP3炎症小体及细胞焦亡关键蛋白GSDMD在S. aureus感染性肺炎中被激活，而NEK7表达水平降低。随后，我们通过体外实验证明Syk在S. aureus感染过程中被显著激活且调控JNK的磷酸化。为进一步确定Syk及JNK在S. aureus感染过程中的作用，我们分别利用Syk、JNK的抑制剂及其 siRNA 预处理小鼠腹腔来源巨噬细胞及 J774A.1 细胞。结果表明Syk/JNK通过下调NEK7表达促进NEK7-NLRP3的相互作用及NLRP3炎症小体活化，进而诱导ASC斑点形成，pro-caspase-1裂解和pro-IL-1β成熟。此外，活化的caspase-1还可切割GSDMD，触发细胞焦亡，促进炎症因子释放。通过抑制S. aureus感染过程中的钾离子外流，我们发现钾离子外流可促进Syk及JNK磷酸化从而参与NLRP3炎症小体激活过程。K+ efflux/Syk/JNK/NLRP3-NEK7信号通路不仅为巨噬细胞抵抗S. aureus感染的免疫机制提供了新的见解，而且有望成为治疗S. aureus感染的潜在靶点。