潘文亮，江寧，王松，邱世昕

(福建農(nóng)林大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院(蜂學(xué)學(xué)院)/閩臺(tái)動(dòng)物病原生物學(xué)福建省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 福州 350002)

甲型流感病毒(influenza A virus，IAV)長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)公共衛(wèi)生安全和畜牧業(yè)造成了全球性的威脅，廣泛地導(dǎo)致人類(lèi)與畜禽的死亡，值得注意的是1918至1920年由H1N1病毒引起的“西班牙流感”大流行，據(jù)研究估計(jì)感染造成5千萬(wàn)至1億人死亡；1957年的H2N2病毒造成超過(guò)200萬(wàn)人死亡，1968年的H3N2病毒殺死了約100萬(wàn)人[1-2]。禽類(lèi)感染的甲型流感病毒H5N1和H7N9均可傳染給人類(lèi)，H5N1致死率在60%，H7N9致死率在20%左右，但是其相對(duì)于H5N1而言具有更高的傳播速度[3]，所以闡釋甲型流感病毒的致病機(jī)理在對(duì)其預(yù)防和治療方面尤為重要。甲型流感病毒感染所引發(fā)的嚴(yán)重疾病和造成的死亡，與宿主體內(nèi)異常或者失調(diào)的細(xì)胞因子、以及炎癥反應(yīng)有關(guān)[4]。細(xì)胞因子NOD樣受體蛋白3(NOD-like receptor protein 3，NLRP3)炎性小體是一種宿主天然免疫的蛋白復(fù)合物，其與病毒感染時(shí)大量促炎細(xì)胞因子分泌并造成細(xì)胞因子風(fēng)暴，進(jìn)而誘發(fā)過(guò)度炎癥反應(yīng)有密切的關(guān)聯(lián)。本文闡述了 NLRP3 炎性小體在甲型流感病毒感染中的作用和現(xiàn)今研究發(fā)展，為甲型流感病毒感染引發(fā)的細(xì)胞因子風(fēng)暴提供潛在的治療方向。

1 甲型流感病毒

流感病毒屬于正黏病毒科家族(Orthomyxoviridae)，分為甲、乙、丙、丁或A、B、C、D四型。甲型和乙型流感病毒為具有8個(gè)基因組片段的單鏈負(fù)股RNA病毒，編碼10種必需的病毒蛋白，包含血凝素(hemagglutinin，HA)、神經(jīng)氨酸酶(neuramidinase，NA)、核蛋白(nucleoprotein，NP)、非結(jié)構(gòu)蛋白1(non-structural protein 1，NS1)、非結(jié)構(gòu)蛋白2(nonstructural protein 2，NS2)、基質(zhì)蛋白1(matrix protein 1，M1)、基質(zhì)蛋白2(matrix protein 2，M2)、聚合酶堿性蛋白1(polymerase basic protein 1，PB1)、聚合酶堿性蛋白2(polymerase basic protein 2，PB2)和聚合酶酸性蛋白(polymerase acid protein，PA)，以及若干個(gè)輔助蛋白轉(zhuǎn)錄本，例如與病毒毒力密切相關(guān)的非結(jié)構(gòu)蛋白PB1-F2蛋白等[5-6]。另外，丙型和丁型流感病毒的遺傳物質(zhì)由7個(gè)基因組片段組成，在病毒表面表達(dá)血凝素酯酶融合(hemagglutinin esterase fusion，HEF)蛋白來(lái)代替HA和NA[7]。其中，甲型流感病毒是導(dǎo)致人類(lèi)以及畜禽流感大流行的主要病原，因此得到了廣泛的研究。

甲型流感病毒基因組長(zhǎng)約1.35萬(wàn)個(gè)堿基，由8個(gè)片段組成，能夠編碼10種必需的病毒蛋白，根據(jù)HA和NA蛋白的分子結(jié)構(gòu)和遺傳特征，在人類(lèi)、畜禽等宿主中發(fā)現(xiàn)有16種HA亞型和9種NA亞型，且近年來(lái)在蝙蝠體內(nèi)檢測(cè)出H17N10和H18N11[8]。在一種甲型流感病毒與其他不同來(lái)源的流感病毒株共同感染情況下，可能會(huì)導(dǎo)致病毒抗原轉(zhuǎn)移，從而產(chǎn)生全球暴發(fā)的新型流感病毒[9]。甲型流感病毒可感染宿主肺部的免疫細(xì)胞，例如巨噬細(xì)胞和樹(shù)突狀細(xì)胞，分泌一系列促炎細(xì)胞因子和趨化因子[10]，造成細(xì)胞因子風(fēng)暴，其感染還能使得免疫細(xì)胞大量向肺部浸潤(rùn)，從而導(dǎo)致急性肺組織損傷引發(fā)急性呼吸窘迫綜合征，且發(fā)病過(guò)程常常伴隨細(xì)菌感染，嚴(yán)重危害宿主的生命安全[11]。甲型流感病毒具有突變能力強(qiáng)，傳播速度快，對(duì)宿主的生命安全造成威脅等特點(diǎn)，所以對(duì)于此病毒的防治極其重要。

2 NLRP3炎性小體及其激活機(jī)制

NOD樣受體(nucleotide-binding oligomerization domain-like receptors，NLRs)是一種胞內(nèi)模式識(shí)別受體(pattern recognition receptors，PRRs)，它可以識(shí)別多種病原相關(guān)分子模式(pathogen-associated molecular patterns，PAMPs)和損傷相關(guān)分子模式(damage-associated molecular patterns，DAMPs)[12]。NLRP3是NOD樣受體家族中重要的一員，其炎性小體復(fù)合物由NLRP3、凋亡相關(guān)斑點(diǎn)樣蛋白(apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD，ASC)和半胱天冬酶-1前體(pro-cysteinyl aspartate specific proteinase-1，pro-caspase-1)組成。NLRP3由冷誘導(dǎo)自身炎癥綜合征基因1(cold induced autoinflammatory syndrome 1，CIAS1)所編碼，包含一個(gè)N末端的吡啶結(jié)構(gòu)域(pyrin domain，PYD)、一個(gè)中央核苷酸結(jié)合寡聚結(jié)構(gòu)域(nucleoside triphosphatase domain，NACTH domain)和一個(gè)C末端富含亮氨酸的重復(fù)序列(leucine-rich repeat，LRR)[13]。NLRP3感應(yīng)到危險(xiǎn)信號(hào)時(shí)，通過(guò)LRR使得其N(xiāo)末端的吡啶結(jié)構(gòu)域PYD與ASC的PYD相互作用并結(jié)合，之后ASC通過(guò)自身的募集結(jié)構(gòu)域(caspase activation and recruitment domain，CARD)來(lái)募集同樣具有CARD的pro-caspase-1，從而聚集成NLRP3炎性小體[14]。激活的炎性小體可促使ASC將pro-caspase-1切割成具有活性的caspase-1，導(dǎo)致促炎細(xì)胞因子白介素1β(interleukin-1β，IL-1β)和白介素18(interleukin-18，IL-18)的成熟與分泌，并誘導(dǎo)細(xì)胞死亡[15-16]。甲型流感病毒感染時(shí)會(huì)激活NLRP3炎性小體，這是宿主自身的一種先天防御手段，以執(zhí)行抗病毒作用。然而，在嚴(yán)重感染患者中觀察到，NLRP3炎性小體被過(guò)度激活，并造成大量的促炎細(xì)胞因子表達(dá)，進(jìn)而引發(fā)細(xì)胞因子風(fēng)暴造成肺組織損傷[11]，這也是甲型流感病毒感染造成宿主死亡的主要原因。

在甲型流感病毒感染期間，NLRP3炎性小體由兩種危險(xiǎn)信號(hào)來(lái)激活。第一危險(xiǎn)信號(hào)為：Toll樣受體3(Toll-like receptor 3，TLR3)、Toll樣受體7(Toll-like receptor 7，TLR7)和維甲酸誘導(dǎo)基因I(retinoic acid-inducible gene-I，RIG-I)，識(shí)別病毒RNA，Toll樣受體4(Toll-like receptor 4，TLR4)可識(shí)別由于甲型流感病毒感染而表達(dá)量增加的高遷移率族蛋白B1(high mobility group protein box-1，HMGB1)、然后激活核轉(zhuǎn)錄因子(nuclear factor-κB，NF-κB)，促使NLRP3、pro-caspase-1、ASC蛋白、pro-IL-1β和pro-IL-18的表達(dá)上調(diào)[17-18]。第二危險(xiǎn)信號(hào)為：病毒引發(fā)的鉀離子外流，溶酶體成熟和活性氧(reactive oxygen species，ROS)的產(chǎn)生，并促使NLRP3炎性小體的組裝[19]。在甲型流感病毒的研究中觀察到，其ssRNA、M2蛋白以及PB1-F2蛋白可激活NLRP3炎性小體[20-24]，而NS1蛋白能夠抑制NLRP3炎性小體的第一危險(xiǎn)信號(hào)和第二危險(xiǎn)信號(hào)，從而抑制NLRP3炎性小體的形成[25-27]。為了更直觀地看出IAV是如何影響NLRP3炎性小體的激活的，筆者做圖以清晰明示(圖1)。由于流感病毒對(duì)NLRP3的活化發(fā)揮著雙重作用，因此闡明流感病毒感染對(duì)NLRP3活化過(guò)程的影響十分關(guān)鍵。下面將闡述流感病毒自身的ssRNA或蛋白以及病毒感染時(shí)激活的信號(hào)通路對(duì)NLRP3炎性小體活化的影響。

圖1 甲型流感病毒調(diào)控NLRP3炎性小體的機(jī)制

3 甲型流感病毒自身因素對(duì)NLRP3炎性小體的影響

3.1 甲型流感病毒ssRNA和M2蛋白對(duì)NLRP3炎性小體的激活作用

甲型流感病毒自身存在的一些因素，可以刺激NLRP3炎性小體的激活，從而促進(jìn)IL-1β和IL-18的成熟和分泌。報(bào)道顯示，使用甲型流感病毒PR8的ssRNA處理小鼠和小鼠骨髓來(lái)源樹(shù)突狀細(xì)胞(bone marrow-derived dendritic cells，BMDCs)，皆可引起caspase-1依賴性的IL-1β分泌[20]。在脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)刺激提供第一危險(xiǎn)信號(hào)的條件下，利用慢病毒包裝的方式，在BMDC中表達(dá)離子通道蛋白M2，觀察到IL-1β以及IL-18的分泌增加，證明甲型流感病毒M2蛋白可以通過(guò)激活第二危險(xiǎn)信號(hào)來(lái)激活NLRP3炎性小體[21]，進(jìn)一步通過(guò)引入M2突變體或使用金剛烷胺(amantadine)[22]處理來(lái)阻斷M2蛋白，能有效抑制IL-1β的成熟和分泌。以上說(shuō)明甲型流感病毒中的ssRNA和M2蛋白是激活NLRP3炎性小體的重要因素。

3.2 甲型流感病毒PB1-F2蛋白對(duì)NLRP3炎性小體的調(diào)控作用

甲型流感病毒中的PB1-F2蛋白常以單體、低聚物或纖維的形式存在，感染細(xì)胞后主要定位在線粒體中，可以誘導(dǎo)宿主細(xì)胞線粒體途徑的細(xì)胞凋亡[24]。PB1-F2纖維形式的形成取決于其C端區(qū)域是否能夠表達(dá)全長(zhǎng)，這也是高致病性甲型流感病毒的特征之一[28]。在骨髓來(lái)源巨噬細(xì)胞(bone marrow-derived macrophages，BMMs)中處理LPS，并表達(dá)甲型流感病毒PR8(A/PuertoRico/8/34(H1N1))的PB1-F2 C端序列寡肽，能夠引發(fā)IL-1β的成熟和分泌，未使用LPS刺激的BMM中則沒(méi)有出現(xiàn)IL-1β的分泌，進(jìn)一步對(duì)caspase-1、ASC和NLRP3基因敲除的3種不同的BMM做相同處理，均沒(méi)有誘導(dǎo)IL-1β的分泌[23]，說(shuō)明在高致病性甲型流感病毒感染過(guò)程中，其纖維形式的PB1-F2蛋白，能夠提供NLRP3炎性小體第二危險(xiǎn)信號(hào)。有意思的是，在細(xì)胞內(nèi)表達(dá)高致病性H7N9的PB1-F2蛋白，可以通過(guò)抑制線粒體抗病毒信號(hào)蛋白(mitochondrial antiviral signaling protein，MAVS)與NLRP3蛋白之間的相互作用，抑制NLRP3炎性小體的形成[29]。

3.3 甲型流感病毒的NS1蛋白對(duì)NLRP3的抑制作用

非結(jié)構(gòu)蛋白NS1不僅能抑制干擾素(interferons，IFNs)的抗病毒作用，還能抑制NLRP3炎性小體的活性和IL-1β的分泌。通過(guò)研究NS1蛋白及其突變體在體外表達(dá)的方式，揭示了NS1蛋白在正常人支氣管上皮細(xì)胞(normal human bronchial epithelial cells，NHBEs)和THP-1巨噬細(xì)胞中的作用。通過(guò)抑制NF-κB的激活導(dǎo)致第一危險(xiǎn)信號(hào)傳導(dǎo)的阻斷，使NLRP3、pro-caspase-1、ASC、pro-IL-1β和pro-IL-18的mRNA表達(dá)水平降低[25-27]。此外，NS1還能通過(guò)與NLRP3蛋白相互作用，以及抑制ASC的泛素化來(lái)抑制NLRP3炎性小體的組裝[25-26]。這些結(jié)果表明，甲型流感病毒的NS1蛋白，通過(guò)參與抑制第一和第二危險(xiǎn)信號(hào)，減少NLRP3炎性小體依賴性促炎細(xì)胞因子的分泌。

4 甲型流感病毒介導(dǎo)的信號(hào)通路及其分子對(duì)NLRP3炎性小體的影響

4.1 mTOR對(duì)NLRP3炎性小體的激活作用

哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin，mTOR)是一種絲氨酸/蘇氨酸激酶，由mTORC1與mTORC2兩種不同的蛋白質(zhì)復(fù)合物組成，在細(xì)胞存活、增殖和代謝中起關(guān)鍵作用[30]。mTOR異常激活常發(fā)生在促炎性疾病的發(fā)病機(jī)理中，包括脂多糖誘導(dǎo)的急性肺損傷、敗血癥、動(dòng)脈粥樣硬化和神經(jīng)退行性疾病，故mTOR成為這些疾病的重要治療靶點(diǎn)[31]。病毒中的研究發(fā)現(xiàn)，甲型流感病毒pdm09(pH1N1)感染BALB/c小鼠時(shí)，能夠激活mTOR使下游NF-κB活化導(dǎo)致NLRP3、ASC、pro-caspase-1、pro-IL-1β和pro-IL-18的表達(dá)上調(diào)，并且mTOR激活會(huì)誘發(fā)ROS的釋放，為NLRP3炎性小體提供第二危險(xiǎn)信號(hào)，在使用抗流感病毒藥物奧司他韋(oseltamivir)和mTOR特異性抑制劑西羅莫司(sirolimus)聯(lián)合喂食且延遲喂食BALB/c小鼠后，有效抑制了病毒介導(dǎo)的NLRP3炎性小體的第一和第二危險(xiǎn)信號(hào)，降低了pH1N1的復(fù)制，且明顯地減輕了肺部炎性細(xì)胞的浸潤(rùn)和肺損傷的情況[32]。以上結(jié)果確定，mTOR是甲型流感病毒感染介導(dǎo)激活NLRP3炎性小體的一個(gè)重要蛋白，對(duì)甲型流感病毒感染引起的肺炎具有一定的治療意義。

4.2 Galectin-3對(duì)NLRP3炎性體的激活作用

半乳凝素3(Galectin-3)屬于β-半乳糖苷結(jié)合動(dòng)物凝集素家族，由約135個(gè)氨基酸的保守碳水化合物結(jié)合域構(gòu)成[33]。研究顯示，在H5N1感染的小鼠肺部勻漿中，Galectin-3的mRNA和蛋白水平顯著上調(diào)，使用H5N1分別感染正常的和Galectin-3敲除的BMM，對(duì)比發(fā)現(xiàn)：后者在病毒感染之后IL-1β的分泌量大幅減少，ASC的低聚物水平下降；在人胚腎293T細(xì)胞(human embryonic kidney 293T cells，HEK293Ts)中過(guò)表達(dá)Galectin-3，其細(xì)胞上清液中IL-1β的分泌量增加，且通過(guò)免疫熒光檢測(cè)觀察到ASC斑點(diǎn)增多以及ASC與NLRP3的締合增強(qiáng)[34]。這些結(jié)果說(shuō)明，在甲型流感病毒感染期間能夠上調(diào)Galectin-3的表達(dá)，從而促進(jìn)NLRP3炎性小體的組裝和IL-1β的分泌，揭示Galectin-3在甲型流感病毒感染引發(fā)炎癥過(guò)程中的作用，為炎癥的治療提供了一些理論基礎(chǔ)。

4.3 IRF-1對(duì)NLRP3炎性小體的激活作用

干擾素調(diào)節(jié)因子1(interferon regulatory factor-1，IRF-1)是IRF轉(zhuǎn)錄因子家族的第一個(gè)成員，為IFN和IFN刺激基因(interferon-stimulated genes，ISGs)的調(diào)節(jié)因子，在抗病毒過(guò)程中起到作用[35]。在感染甲型流感病毒PR8的IRF1-/-骨髓衍生巨噬細(xì)胞(bone marrow derived macrophages，BMDMs)中，發(fā)現(xiàn)由NLRP3介導(dǎo)的caspase-1的活化水平與野生型(wild type，WT)組別相比有了明顯地下降，并且降低IL-1β和IL-18的成熟和分泌，使用甲型流感病毒(X31和WSN毒株)感染IRF1-/-BMDM也得到了相同的結(jié)果。此外，在感染甲型流感病毒(X31和WSN毒株)的NLRC4和AIM2缺陷細(xì)胞中，caspase-1裂解均正常發(fā)生，進(jìn)一步證明了IRF-1在甲型流感病毒感染過(guò)程中，具有促進(jìn)NLRP3炎性體激活的特定作用[35]。IRF-1是Z-DNA結(jié)合蛋白1(Z-DNA binding protein 1，ZBP1)的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，在甲型流感病毒感染期間能夠上調(diào)ZBP1蛋白的表達(dá)，且ZBP1/DAI是流感病毒固有的傳感器，能夠在甲型流感病毒感染期間激活NLRP3炎性小體[36-37]。所以，在甲型流感病毒感染期間是通過(guò)激活I(lǐng)RF-1/ZBP1/NLRP3信號(hào)通路來(lái)引起炎癥反應(yīng)的。

4.4 RIPK2對(duì)NLRP3炎性小體的抑制作用

受體相互作用蛋白激酶2(receptor-interacting protein kinase 2，RIPK2)是細(xì)菌感染引起炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵介質(zhì)，能夠調(diào)控NF-κB以及MAPK信號(hào)通路，以激活炎癥細(xì)胞并促進(jìn)促炎細(xì)胞因子和趨化因子的分泌[38]。微管相關(guān)蛋白1輕鏈3-II (microtubule-associated protein 1 light chain 3-II，LC3-II)是自噬相關(guān)蛋白，通過(guò)檢查L(zhǎng)C3的表達(dá)水平是檢測(cè)自噬活性的一種手段。研究發(fā)現(xiàn)，在甲型流感病毒(PR8或X31)感染的RIPK2-/-BMDM中，其LC3-II蛋白表達(dá)量以及自噬體的計(jì)數(shù)，均遠(yuǎn)低于WT組別的BMDM，且caspase-1的激活得到了增強(qiáng)，IL-18的分泌量增多，RIPK2下游的Unc-51樣自噬激活激酶1(Unc-51 like autophagy activating kinase 1，ULK1)的磷酸化水平降低。使用ULK1-/-BMDM感染PR8，觀察到相對(duì)于WT組別，細(xì)胞中線粒體自噬水平下降且caspase-1的活性有明顯的上調(diào)[39]。這說(shuō)明RIPK2在甲型流感病毒感染時(shí)對(duì)NLRP3炎性小體的激活起到負(fù)調(diào)控作用。

然而，調(diào)控NLRP3炎性小體激活的細(xì)胞因子還有許多，比如蛋白激酶R(protein kinase R，PKR)能夠通過(guò)激活NF-κB以促進(jìn)NLRP3炎性小體的活化[40]；微小RNA-233(microRNA-233，miR-233)能夠通過(guò)抑制NLRP3蛋白的表達(dá)從而抑制炎性小體產(chǎn)生IL-1β[41]；小二聚體伴侶(small heterodimer partner，SHP)能夠與NLRP3結(jié)合并競(jìng)爭(zhēng)性地抑制NLRP3和ASC在線粒體上的相互作用從而抑制NLRP3炎性小體的激活[42]；NLRP3炎癥小體可經(jīng)干細(xì)胞因子復(fù)合體亞單位F-box和富含亮氨酸的重復(fù)蛋白2(F-box and leucine-rich repeat protein 2，F(xiàn)BXL2)，介導(dǎo)的泛素化作用后被蛋白酶體降解[43]等，但是這些細(xì)胞因子在甲型流感病毒感染宿主時(shí)，對(duì)NLRP3炎性小體激活的調(diào)控機(jī)制尚未清楚。

5 NLRP3炎性小體在甲型流感病毒感染期間的抗病毒能力

NLRP3炎性小體在抗甲型流感病毒免疫應(yīng)答中扮演關(guān)鍵的角色[20,44-45]。研究發(fā)現(xiàn)，感染PR8的NLRP3-/-、caspase-1-/-和ASC-/-小鼠與同樣感染PR8的WT小鼠相比，支氣管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid，BALF)中IL-6、腫瘤壞死因子- β(tumor necrosis factor- β，TNF-β)、角質(zhì)形成細(xì)胞衍生細(xì)胞因子(keratinocyte-derived cytokines，KC)和巨噬細(xì)胞炎癥蛋白2(macrophage inflamma-tory protein-2，MIP-2)等的表達(dá)量以及病毒清除率降低。在這些小鼠中，還觀察到嗜中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞向肺部浸潤(rùn)減少、小鼠死亡率增加的現(xiàn)象[44]。caspase-1-/-小鼠與WT小鼠相比，在感染后顯示出更嚴(yán)重的病毒性肺炎，伴有彌漫性肺泡損傷，廣泛性上皮壞死，以及甲型流感病毒抗原在肺泡上皮中的表達(dá)增加[45]。NLRP3-/-的小鼠在感染甲型流感病毒后，有明顯的上皮壞死和氣道阻塞的現(xiàn)象，其中纖維蛋白和壞死的細(xì)胞碎片出現(xiàn)膠原蛋白的沉積[20]。這些研究表明，NLRP3炎性小體，會(huì)限制甲型流感病毒感染后的病毒復(fù)制程度，并減輕病毒性肺炎和組織損傷。

6 NLRP3炎性小體的激活對(duì)甲型流感病毒致病力的促進(jìn)作用

機(jī)體在感染甲型流感病毒后能夠激活NLRP3炎性小體從而促使IL-1β和IL-18成熟和分泌，IL-1β和IL-18分別與多種細(xì)胞類(lèi)型上表達(dá)的細(xì)胞表面受體IL-1R和IL-18R相結(jié)合，以激活NF-kB，轉(zhuǎn)錄出炎癥因子從而誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)[46]，這是機(jī)體對(duì)抗病毒的一種先天性免疫反應(yīng)。NLRP3炎性小體的激活能夠募集免疫細(xì)胞和促炎細(xì)胞因子以對(duì)抗病毒入侵，然而持續(xù)升高的促炎細(xì)胞因子濃度能夠造成細(xì)胞因子風(fēng)暴，表現(xiàn)為 IL-1β、IL-18、IL-6、IL-17、TNF-α、IFN-γ、干擾素誘導(dǎo)蛋白10(IFN-γ-inducible protein-10，IP-10)和粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞集落刺激因子(granulocyte macrophage colony stimulating factor，GM-CSF)等細(xì)胞因子的異常高表達(dá)[47]，以加劇甲型流感病毒誘發(fā)肺部損傷的程度。高濃度IL-1β的分泌可以減少細(xì)胞上皮鈉離子通道，導(dǎo)致肺水腫，并且與急性呼吸窘迫綜合征的發(fā)生有關(guān)[48]，這是嚴(yán)重的甲型流感病毒感染患者的臨床特征。IL-18能夠誘導(dǎo)T細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞(natural killer cells，NKs)產(chǎn)生IFN-γ，以及促炎細(xì)胞因子引起炎癥反應(yīng)[49]。因此，肺和血清中高濃度的IL-1β和IL-18，與高致病力的甲型流感病毒感染引起強(qiáng)烈的炎癥反應(yīng)有關(guān)。

7 治療甲型流感病毒引發(fā)NLRP3依賴性炎癥的研究

MCC950是一種針對(duì)NLRP3的特異性抑制劑，能夠阻止NLRP3炎性小體依賴性caspase-1活化引起的IL-1β和IL-18的成熟和分泌。Coates等[50]研究發(fā)現(xiàn)，使用MCC950處理甲型流感病毒A/WSN/33(H1N1)毒株感染的THP-1巨噬細(xì)胞，對(duì)其細(xì)胞上清液進(jìn)行了ELISA分析。結(jié)果顯示，caspase-1和IL-1β活化水平受到了明顯的抑制，在感染甲型流感病毒W(wǎng)SN毒株后接受MCC950治療的小鼠，體重減輕的情況得到改善，存活率高于未接受治療的小鼠，且小鼠肺部caspase-1和IL-1β的活化有明顯的下調(diào)，說(shuō)明MCC950可以抑制甲型流感病毒感染引起的NLRP3依賴性炎癥反應(yīng)。巨噬細(xì)胞是甲型流感病毒感染期間NLRP3炎性小體激活因子的主要來(lái)源，使用MCC950處理被甲型流感病毒W(wǎng)SN毒株感染的肺泡巨噬細(xì)胞(alveolar macrophages，AMs)能夠抑制NLRP3炎性小體的激活，在小鼠攻毒試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，MCC950不會(huì)影響WSN感染時(shí)I型干擾素的產(chǎn)生和病毒的清除率[50]。因此，MCC950可做為標(biāo)靶藥物治療甲型流感病毒感染引發(fā)的炎癥反應(yīng)。

8 結(jié)語(yǔ)與展望

甲型流感病毒是一種危害人類(lèi)與動(dòng)物健康安全，且具有極高傳播速度的危險(xiǎn)病毒，病毒感染宿主時(shí)會(huì)激活NLRP3炎性小體，促使IL-1β和IL-18成熟和分泌，引起炎癥反應(yīng)，這是宿主的先天抗病毒手段。過(guò)度激活的NLRP3炎性小體會(huì)對(duì)肺部造成嚴(yán)重?fù)p傷，這也是甲型流感病毒感染導(dǎo)致宿主死亡的主要原因。研究發(fā)現(xiàn)，甲型流感病毒的ssRNA、M2蛋白以及纖維形式的PB1-F2蛋白均能夠促進(jìn)NLRP3炎性小體的激活，NS1蛋白和H7N9的PB1-F2蛋白能夠抑制NLRP3炎性小體激活。在病毒感染時(shí)，能夠通過(guò)激活mTOR，以及上調(diào)Galectin-3、IRF-1和RIPK2的表達(dá)來(lái)調(diào)控炎癥反應(yīng)。近年來(lái)發(fā)現(xiàn)，NLRP3特異性抑制劑MCC950，對(duì)甲型流感病毒感染造成的NLRP3依賴性炎癥，在小鼠中具有一定的治療效果。雖然甲型流感病毒感染調(diào)控NLRP3炎性小體的機(jī)制研究已經(jīng)取得了較為理想的突破，但是仍然有一系列的問(wèn)題需要去探索，如NLRP3炎性小體活化機(jī)制的進(jìn)一步研究，在甲型流感病毒感染時(shí)，如何通過(guò)把控對(duì)NLRP3炎性小體激活的正調(diào)控和負(fù)調(diào)控因素，來(lái)治療因炎性小體過(guò)度活化而導(dǎo)致的肺部炎癥和病理?yè)p傷等。本文通過(guò)描述甲型流感病毒感染如何調(diào)控NLRP3炎性小體的活化機(jī)制，為治療甲型流感病毒引起的炎癥反應(yīng)提供了具有潛力的策略。