揭示导致炎症的细胞过程

Cedars-Sinai研究人员已经确定了细胞过程中的几个步骤，这些步骤负责触发身体的重要炎症反应之一。他们的研究结果发表在同行评审的《科学免疫学》杂志上，为调节与几种感染和炎症性疾病相关的炎症类型开辟了可能性。

具体来说，研究人员提高了对导致IL-1β产生的步骤的理解，IL-<>β是在许多炎症反应期间释放的有效炎症蛋白信号。

“我们现在对导致IL-1β产生的逐步过程有了更清晰的了解，”Cedars-Sinai生物医学科学和医学助理教授Andrea Wolf博士说，他是这项新研究的高级和通讯作者。“通过了解这一过程，我们希望有一天能找到与这种炎症反应相关的疾病的治疗方法。

当先天免疫系统——我们天生的防御系统——识别出潜在有害的细菌、病毒或其他外部入侵者时，它会释放白细胞包围和攻击外来物质。这会导致身体组织肿胀、发红、发热和疼痛，在健康的身体中，这些组织最终会消失。

然而，有些人陷入炎症阶段。这会导致所谓的慢性炎症。慢性炎症会损害体内的健康细胞，并被认为会导致严重的疾病，如 2 型糖尿病、心脏病和抑郁症.

“在许多情况下，炎症对蓬勃发展的免疫系统和健康的身体至关重要，”生物医学科学系主任David Underhill博士说，他是炎症性肠病的Janis和William Wetsman家族主席，他也是该研究的高级和通讯作者。“然而，长期的炎症会对身体造成严重破坏。这强调了了解炎症如何被激活的细胞过程的重要性，这样我们就可以努力寻找新的治疗方法来遏制慢性炎症。

今天发表的这项研究是2016年发表的Cedars-Sinai研究的后续研究，该研究解释了细胞如何检测感染。在这项研究中，研究人员发现，细胞通常用来将葡萄糖转化为能量的一种叫做己糖激酶的酶具有第二种炎症功能。他们发现己糖激酶与细菌细胞壁中的糖结合并激活炎症小体，导致IL-1β的产生。炎症小体是先天免疫系统的受体，可识别微生物和组织损伤。

目前的工作更全面地展示了这一过程。

研究人员发现己糖激酶离开线粒体，线粒体是细胞中产生能量的部分。这启动了免疫反应：己糖激酶的释放使线粒体不稳定，并提醒细胞有问题。这导致线粒体膜中称为VDAC的通道聚集，该通道与另一种称为NLRP3的蛋白质相互作用以启动炎症小体组装。然后炎症小体产生IL-1β，这是炎症的驱动因素。

研究人员研究了来自实验室小鼠的细胞，以了解IL-1β途径所涉及的步骤。该团队使用称为抑制剂的物质来阻断细胞功能，以及基因编辑技术来关闭某些基因及其表达的蛋白质。这使他们能够了解哪些蛋白质对引发炎症至关重要。

Cedars-Sinai博士后科学家Sung Hoon Baik博士使用Cedars-Sinai生物库和研究病理学资源的一部分的超分辨率显微镜来可视化和测量单个细胞内这种炎症过程的步骤。

“能够针对该途径中的特定步骤至关重要，因为除了对炎症很重要之外，该途径的组成部分在维持细胞内的能量方面也起着至关重要的作用，”沃尔夫说。“我们希望专注于它的炎症作用，而不仅仅是将其全部关闭，因为这对细胞不利。

研究人员正在继续研究导致己糖激酶在炎症小体激活中的作用的细胞步骤。他们还利用这项研究的结果开始针对不同疾病的这种炎症途径。

参与这项研究的其他Cedars-Sinai研究人员包括Cedars-Sinai昂德希尔实验室经理Courtney Becker;Sarah Fett，Cedars-Sinai的研究助理;V. Krishnan Ramanujan博士，Cedars-Sinai医学系研究副教授和Cedars-Sinai生物银行主任。