VSIG4介导NLRP3和IL-1在巨噬细胞中的转录抑制

原文标题：VSIG4 mediates transcriptional inhibition of Nlrp3 and Il-1β in macrophages

期刊：Science Advances

影响因子：12.804（2018年）

发表时间：2019年1月9日

选用服务：Ms4a6d−/−小鼠

研究背景：

促炎性细胞因子IL-1β和IL-18在宿主防御感染和炎性疾病中起着重要的作用，它们主要来自巨噬细胞。IL-1β/IL-18的活化通常需要caspase-1的切割，其活性受到炎性体的调控。最有特征性的炎性体是NLRP3，它的失调导致各种炎症反应综合征的发生。因此，NLRP3炎症体的激活和抑制必须保持良好的平衡，避免宿主体内发生过度的炎症损伤。

VSIG4作为免疫球蛋白超家族的补体受体，特异性表达在静息组织驻留的巨噬细胞中。通过结合补体C3的降解成分C3b或iC3b，VSIG4介导病原体的清除。VSIG4还可以抑制T细胞的增殖，并促进Foxp3+调节性T细胞（Treg）的分化。然而，VSIG4是否能够控制NLRP3炎性体组分的转录，目前还不确定。

研究思路：

Step 1 VSIG4基因敲除小鼠模型验证

为了研究VSIG4是否调控NLRP3炎症小体信号，研究人员利用VSIG4基因敲除的小鼠模型，发现在腹腔渗出巨噬细胞（PEMs）中，VSIG4功能缺陷会明显促进NLRP3和IL-1β的表达，表明VSIG4对NLRP3表达的负调控作用。

图1. VSIG4在体外抑制Nlrp3和Il-1β的转录

Step 2 生物信息学预测、RNA干扰等技术分析

为了验证VSIG4通过A20-NF-κB信号通路起作用。研究人员通过生物信息学预测、RNA干扰等技术，发现A20基因的启动子区域存在STAT3 (的结合位点，过表达VSIG4引起了STAT3及上游的JAK2 (Janus kinase 2)蛋白的磷酸化激活，进而增强A20基因的表达。

为了寻找VSIG4激活JAK2-STAT3-A20通路的上游信号元件，研究人员通过酵母分离泛素筛选系统，鉴定出跨膜蛋白MS4A6D能够与VSIG4以及JAK2相互作用，从而介导了A20的激活，通过点突变实验发现MS4A6D第232位和235位丝氨酸的磷酸化发挥了关键作用。

Step 3 动物体内实验验证

研究人员以实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE）小鼠模型以及葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的结肠炎模型来研究VSIG4对NLRP3炎症小体激活的影响。结果表明，VSIG4功能缺失后加剧了小鼠实验性自身免疫性脑脊髓炎的严重程度，同时显示出对DSS诱导的结肠炎的抗性。

Step 4 利用抗体进行体外实验验证

为了做进一步的功能验证，研究人员以制备了VSIG4的单克隆抗体VG11，在细胞水平上，VG11与VSIG4结合能够抑制LPS诱导的proIL-1β以及NLRP3的表达；同时，在EAE小鼠模型中，VG11能够缓解小鼠EAE的严重程度，上述激动剂的实验结果再次验证了VSIG4对NLRP3炎症小体的抑制作用。

结论：

此研究在巨噬细胞中发现了NLRP3在转录水平调控的新机制，深化了人们对于NLRP3表达调控的认识，同时提示VSIG4可以作为NLRP3炎性体相关疾病的潜在治疗靶点。

Tips

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