前段时间，公众号给大家推送了一篇稿件——《又发一篇Nature，这个基金高达5000万的热点领域值得关注》。在这篇稿件中，笔者给大家详说了炎症小体领域近期论文和基金发展情况。
在基金方面国内总共获批141个项目，资助金额高达5300多万。那国外该领域的基金情况如何呢？通过查询，笔者发现国外对炎症小体领域的资助力度要远远高于国内。据统计，美国一共资助60个炎症小体相关项目，总资助金额高达1.5亿，平项每个项目的资助金额约为250万元。
在文章方面，最近一个月内，炎症小体领域已经发表了2篇Nature 和1篇nature immunology。这两篇Nature文章的详细解读公众号之前已经推送过，详见《三篇Nature齐发，再不了解这个热点你就out了》和《同期背靠背发表4篇Science后，这个分子今天再次登上Nature》。今天笔者就给大家详细解读一下最新发表的nature immunology文章。
该论文于12月10日发表在Nature子刊nature immunology杂志上，期刊影响因子为23.53。论文的题目是Apolipoprotein C3 induces inflammation and organ damage by alternative inflammasome activation，通讯作者为德国萨尔州大学Thimoteus Speer教授。
研究背景：NLRP3炎症小体异常活化产生的炎症反应与人类多种重大疾病密切相关，包括肥胖、动脉粥样硬化和阿尔茨海默症。虽然先前有大量研究指出NLRP3炎症小体可以被多种病原微生物和危险信号活化，但是在机体中何种物质能够激活NLRP3炎症小体诱导疾病发生目前还少有报道。如果能鉴定出机体中活化NLRP3炎症小体的分子，将为NLRP3炎症小体相关疾病的治疗提供新的思路。
研究结果：在机体内是否存在NLRP3炎症小体的活化子呢？先前有报道指出，动脉粥样硬化的发生与NLRP3炎症小体活化产生的炎症反应密切相关，这暗示引发动脉粥样硬化的一些物质可能会诱导NLRP3炎症小体活化。因此，作者使用与动脉粥样硬化发生密切相关的脂蛋白处理人源单核细胞。结果显示，极低密度脂蛋白(VLDL)能够激活炎症小体。
由于VLDL中既包含脂类也包含蛋白质，那究竟何种成分活化NLRP3炎症小体呢？作者去除VLDL中的脂类分子，发现炎症小体依旧能活化，这表明VLDL中的蛋白质能够活化炎症小体。
VLDL中的蛋白质多种多样，为了探究其中究竟何种蛋白质诱导炎症小体活化，作者使用质谱进行鉴定，发现VLDL中ApoC3, ApoE和ApoC2三种蛋白最为丰富。随后作者分别使用着三种蛋白质刺激细胞，发现仅有ApoC3能够剂量依赖的激活炎症小体。
接下来作者探究ApoC3激活炎症小体的具体机制。在人源单核细胞中，NLRP3炎症小体活化有两条途径，分别是caspase-1依赖的经典途径和TRIF-RIPK1-caspase-8依赖的旁路途径。作者检测了炎症小体活化过程中的关键事件，发现ApoC3活化炎症小体不依赖于K离子外流，不能诱导细胞焦亡和ASC聚集等经典途径。但是其诱导炎症小体活化却能被TRIF, RIPK1和caspase-8的抑制剂阻断，这表明ApoC3通过旁路途径激活炎症小体。
从上述结果可以看到ApoC3激活NLRP3炎症小体与LPS极其相似，那ApoC3是否和LPS一样通过TLR受体介导这个过程呢？通过免疫共沉淀实验和免疫荧光实验，作者发现ApoC3能够与TLR2和TLR4结合，并且使用TLR2和TLR4分别中和这两个受体时，ApoC3激活NLRP3炎症小体受到明显抑制。这表明ApoC3能够结合TLR2和TLR4，随后诱导二者异源二聚化，通过旁路途径活化NLRP3炎症小体。
接下来作者探究其中的具体机制，先前有文章指出钙离子内流是炎症小体的活化关键事件。因此，作者猜想ApoC3活化炎症小体依赖于钙离子。使用钙离子螯合剂EGTA和BAPTA-AM处理细胞，作者发现炎症小体活化受到明显抑制。与此同时，作者还发现钙离子通道蛋白TRPM2的抑制剂flufenamic acid也能抑制炎症小体活化。
ApoC3如何诱导钙离子内流呢？先前有文章指出Syk对炎症小体的活化至关重要，因此作者接下来探究Syk是否参与这一过程。通过检测，作者发现使用ApoC3和LPS处理细胞后，syk磷酸化增强；syk抑制剂能显著抑制炎症小体活化和钙离子内流。
接下来作者探究ApoC3如何诱导syk磷酸化活化。由于TLR2和TLR4不含有syk结合的ITAMs结构域，因此，在TLR2/4与syk之间应该还存在其他接头蛋白。通过蛋白质组学分析以及实验验证，作者发现ApoC3能诱导TLR受体下游的跨膜蛋白SCIMP上调，后者能够与酪氨酸激酶Lyn结合，从而促进syk磷酸化。
最后，为了提升研究意义，作者对3313位心肌梗塞病人进行分析，发现与健康人群相比，心肌梗塞患者血清中ApoC3含量更高；并且血清中ApoC3含量高的病人死亡风险也更高。
总结这篇文章，作者发现极低密度脂蛋白VLDL中富含大量的ApoC3蛋白，后者结合TLR2和TLR4，随后诱导下游的接头蛋白SCIMP上调并结合Lyn，Lyn直接磷酸化活化syk，介导TRPM2依赖的钙离子内流，导致活性氧的产生和caspase-8剪切和成熟，诱导NLRP3炎症小体活化，从而促进动脉粥样硬化和心肌梗塞的发生。总之，该文不仅揭示了NLRP3炎症小体的内源活化剂，而且还为炎症小体相关疾病的治疗提供新的思路。
