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十五年前，炎症小体（Inflammasome）的发现成为科学界了解炎症发生的突破性研究1。炎症小体被证明在不同的生理环境中起关键作用，因此成为药物研发的重要靶点。本篇综述集中讨论炎症小体在天然免疫和适应性免疫之间的中心作用。 炎症小体是由细胞质传感器，细胞凋亡相关斑点样蛋白（ASC或PYCARD）和pro-caspase-1组成的三体复合物。传感器的多样性和特异性赋予其对外源（微生物）或内源（压力信号，警报素）等各种刺激的响应。传感器包括NLRP1，NLRP3和NLRC4（属于NOD样受体家族），AIM2（absent in melanoma-2）或Pyrin。多样性和特异性的传感器可以广泛识别外源性（微生物分子）和内源性（危险信号）刺激物。 研究最多的炎症小体代表是NLRP3炎症小体。其活化分两步：第一个信号（Priming）触发NF-κB依赖的pro-IL1β和NLRP3表达，第二个信号由不同结构的微生物分子（例如“毒素”）或危险信号（尿酸单钠，MSU）触发炎症小体多聚体形成。NLRP3诱导ASC活化并形成斑点，进而促使caspase-1自我切割并活化。活化的caspase-1促使IL-1β和IL-18水解成熟；并且促使Gasdermin D（GSDMD）切割。切割的GSDMD随后在细胞膜上形成孔，引发促炎性细胞死亡，即细胞焦亡（Pyroptosis）。这个过程伴随着IL-1β，IL-18和警报素如HMGB1的释放，将危险信号从受损或死亡的细胞传播出去并调动免疫细胞，特别是体现在中性粒细胞的招募2,3。此外，寡聚炎性体颗粒可通过吞噬作用（phagocytosis）被周围巨噬细胞吞噬进而放大炎症反应4。 有趣的是，在吞噬细胞处于“超活化（Hyperactivation）”状态时，IL-1β的分泌可独立于细胞焦亡的发生5,6。事实上，炎症小体诱导树突细胞（DCs）超活化，后者触发增强T细胞（enhanced T cell）应答：除保留其功能和抗原递呈外，增强T细胞促使微环境中的辅助T细胞（T helper）做出反应并分泌IL-1β和IL-18。这些细胞因子优先驱动Th1、Th17应答。IL-18可通过活化的Th1细胞诱导IFN-γ产生，IL-1β可稳定Th17细胞的分化，进而产生IL-17。此外，IL-1β也可提高初始T细胞和记忆T细胞的存活7,8。 炎症小体依赖性IL-1β分泌，可驱动Th17应答，对于防御真菌感染起到重要作用。通过C-型凝集素受体如Dectin-1识别Candida albicans等真菌抗原的特定结构（β-glucans）可导致Syk依赖性NF-κB的激活，NLRP3炎症小体组装和IL-1β驱动的Th17细胞应答9,10。值得注意的是，Dectin-1信号通路还可通过非经典的caspase-8炎症小体触发产生IL-1β9。 IL-1β和IL-18在获得性免疫中的不同功能，使炎症小体在疫苗佐剂的应用研究中备受关注。活化炎症小体的配体可调控Th1型体液免疫应答，Th1、Th17、细胞毒性T细胞免疫和免疫记忆11。例如，由于I型干扰素（IFNs）可以抑制pro-IL-1合成，但促进IL-18成熟，所以将IFN与炎症小体活化的DC混合，有希望保护Th1型应答11。最近研究发现，诱导I型干扰素的产生和NLRP3炎症小体的活化可增强Th1型应答13。 随着对炎症小体生物学机理的全面解析不断深入，如何平衡选择在有害和有益的炎症小体激活之间切换，是未来优化治疗方案不得不考虑的课题。 *参考文献详见InvivoGen 炎症小体：连接天然免疫和获得性免疫 宣传页。 InvivoGen提供各类炎症小体研究相关产品 炎症小体活化剂 炎症小体是一个多蛋白复合物，通常由NLR家族的成员之一， 如NLRP3、NLRC4，与接头蛋白ASC(包含CARD结构域的凋亡相关斑点样蛋白)，以及Caspase-1前体蛋白这三种分子所组成。天然免疫细胞感受到细胞浆中的病原相关模式分子(PAMP)或危险相关模式分子(DAMP)后，在其细胞浆内开始组装炎症小体，进而促进炎症因子IL-1β和IL-18的释放，引起快速的炎症相关细胞死亡， 即pyrotosis。研究最为广泛的是NLRP3炎症小体，它可以被很多刺激物诱导形成，包括危险信号(如ATP)、结晶质(如MSU)和微生物毒素(如尼日利亚菌素，即nigericin)。NLRC4(包含Caspase 活化及募集结构域的NLR4)/NAIP(神经凋亡抑制性蛋白)炎症小体是由Salmonella typhimurium(鼠伤寒沙门氏杆菌)、Pseudomonas aeruginosa(绿浓杆菌)等细菌的鞭毛蛋白释放到细胞质中所引起的。NRLP1炎症小体则是由Bacillus anthracis lethal toxin(炭疽致死毒素)、Toxoplasma gondii(刚地弓形虫)、muramyl dipeptide(胞壁酰双肽)和宿主胞内ATP耗盡等诸多刺激诱导产生的，进而促进Caspase-1的生成。
链接：https://www./inflammasome-inducers 炎症小体抑制剂 InvivoGen提供多种阻断炎症小体免疫应答的抑制剂。这些抑制剂可作用于不同的靶点，如：NLRP3，AIM2或caspase-1。这些抑制剂通过THP1-HMGB1-Lucia cells验证抑制炎症小体的功效，也经过HEK-Blue IL-1β cells验证是否抑制IL-1β的活化。此外，我们通过检测确保InvivoGen提供的炎症小体抑制剂无细菌污染，阻止任何实验偏差的发生。
链接：https://www./inflammasome-inhibitors 炎症小体报告基因细胞 https://www./inflammasome-test-cells InvivoGen开发了两种THP-1衍生的报告细胞来辅助炎症小体研究。THP-1是一种单核细胞系，也是炎症小体体外（in vitro）活化研究中最常用的人源体系模型。在用炎症小体诱导剂刺激之前，需进行启动（priming）步骤以获得IL-1β的最佳释放效果。我们的THP-1衍生炎症小体报告基因细胞可用于研究两种炎症小体介导的应答，细胞焦亡（caspase-1依赖性细胞死亡）和ASC斑点形成。 THP1-HMGB1-Lucia™ Cells NEW THP1-HMGB1-Lucia Cells是研究细胞焦亡和程序性凋亡的独特工具，可对细胞焦亡进行稳定而便捷的量化检测。该测定依赖于细胞溶解介导而释放HMGB1的测量，后者是与Lucia萤光素酶融合的警报素蛋白。 · 快速: 将细胞上清液与检测试剂混合，即可测量荧光信号 · 灵活: 可以评估细胞焦亡和IL-1β释放 THP1-HMGB1-Lucia Cells需要在用炎症小体诱导物如Nigericin和CPPD晶体（NLRP3诱导物）或poly（dA:dT）（AIM2诱导物）处理之前用LPS预处理。炎症小体活化导致细胞焦亡介导质膜破裂，从而释放HMGB1 :: Lucia进入细胞培养液。加入检测腔肠素底物的QUANTI-Luc™，可测量光信号强弱，从而监测上清液中HMGB1 :: Lucia的水平。 HMGB1::Lucia cell的上清培养液也可通过IL-1β报告基因细胞，HEK-Blue™ IL-1β检测IL-1β的活性。此细胞携带NFκB诱导性分泌型胚胎碱性磷酸酶（SEAP）报告基因，可通过加入检测试剂QUANTI-Blue™获得相关数据。 炎症小体或以不同方式触发细胞焦亡和IL-1β分泌：Nigericin是细胞焦亡快速，强效诱导剂，却诱导产生少量IL-1β；而CPPD晶体不能触发细胞焦亡，却可以诱导产生高水平IL-1β。Poly(dA:dT)可同时强效诱导细胞焦亡和IL-1β分泌。 THP1-HMGB1-Lucia™ cells的细胞焦亡反应: 细胞中加入1 μg/ml LPS-EK启动3小时，而后加入炎症小体诱导剂孵育(8 μM Nigericin, 0.5 μg/ml转染的Poly(dA:dT)或100 μg/ml CPPD)。在诱导2,3,4,5和6小时后，收集细胞上清液，检测Lucia荧光素酶活性和LDH的释放。 炎症小体抑制剂对THP1-HMGB1-Lucia™ cells释放IL-1β的抑制功效 : THP1-HMGB1-Lucia™ cells由LPS启动，随后加入MSU (200 μg/ml) 或转染的Poly(dA:dT) (0.5 μg/ml) 以及0.5 μM的各种抑制剂。孵育过夜，取细胞上清加入HEK-Blue™ IL-1β cells，孵育16小时。以QUANTI-Blue™检测SEAP活性来判断IL-1β分泌水平。 THP1-ASC-GFP Cells THP1 ASC-GFP cells 稳定表达ASC::GFP融合蛋白，后者可用于实时监控ASC大蛋白复合物（specks）的形成。ASC::GFP的表达由NFκB诱导性启动子驱动，同时还需要LPS辅助启动（priming）。因此，Poly(dA:dT)等配体活化炎症小体可通过分析ASC specks的可视荧光信号来判断。 Visualization of ASC speck formation by fluorescence microscopy : THP1-ASC-GFP cells were primed with 1 μg/ml LPS-EK for 3 hours, inducing the expression of the ASC::GFP fusion protein in the cytoplasm (left panel). Cells were then incubated with 250 ng/ml complexed Poly(dA:dT) and ASC speck formation was monitored over 1 to 3 hours post-activation. In most cells, only one speck forms upon inflammasome activation (arrows in right pannel). Scale bar: 50 μm. HEK-Blue™ IL-1β cells的NF-κB应答: THP1-HMGB1-Lucia™ cells与炎症小体诱导剂共孵育 (8μM Nigericin, 100 μg/ml CPPD, 0.5 μg/ml转染的Poly(dA:dT)或1 mg/ml Zymozan)。24小时后收集细胞上清液加入HEK-Blue™ IL-1β cells，过夜孵育后，用QUANTI-Blue™检测SEAP活性。
链接：https://www./inflammasome 炎症小体信号通路海报 下载链接https://www./resources/posters 报告基因检测试剂 QUANTI-Luc™ Gold NEW 优化的Lucia和腔肠素荧光素酶检测分析 · 检测试剂盒包括两种成份 : QUANTI-Luc™ Plus和 QLC Stabilizer · 两种选择 : 使用QUANTI-Luc Plus -不加入 QLC Stabilizer 可提高荧光信号强度 -加入 QLC Stabilizer可使荧光信号保持至少10分钟的稳定 · 高通量筛选的最佳选择 · 可收集细胞上清液也可直接加入细胞中 QUANTI-Luc™ Gold是一种新型的报告基因检测试剂盒，可用于检测腔肠素酶型荧光素酶（如Lucia，Gaussia和Renilla萤光素酶）的活性。它包含QUANTI-Luc™ Plus，一种优化的含腔肠素试剂和QLC稳定剂。该试剂盒可实现灵活的萤光素酶活性测量： （a）无QLC稳定剂的QUANTI-Luc™ Plus可增强荧光信号光输出的检测（与标准QUANTI-Luc™相比）。 加入QUANTI-Luc™ Gold反应后发出的信号可使用光度计进行量化，以相对光单位（RLU）表示。 QUANTI-Luc系列检测试剂检测Lucia荧光素酶活性：用10 μg/ml 2’3’-cGAMP刺激THP1-Dual™ cells 24小时。收集细胞上清液，用QUANTI-Luc™, QUANTI-Luc™ Plus 或 QUANTI-Luc™ Gold (QUANTI-Luc™ Plus含QLC Stabilizer)检测Lucia荧光素酶来判定ISG应答。持续10分钟检测相对光单位（RLUs）。
基因筛选抗生素 经细胞培养检测的抗生素 ·无菌 InvivoGen提供一系列经过细胞培养测试的抗生素，以避免哺乳动物细胞在转染过程中被非特异性筛选。InvivoGen抗生素无菌，无内毒素，以避免细菌内毒素对转染细胞的有害作用。InvivoGen抗生素通过严格的物理化学，微生物和细胞测试以确保生物功能活性。InvivoGen保证其筛选抗生素对哺乳动物细胞表现出长期培养的稳定性，且没有细胞毒性。
*更多信息请参阅InvivoGen 炎症小体：连接天然免疫和获得性免疫 折页。 InvivoGen 1977年成立于法国，是法国最早的生物科技公司。公司成立的初期阶段主要提供细胞培养相关试剂，如抗支原体、细菌、真菌污染的抗生素以及基因筛选抗生素（Blasticidin, Puromycin, Hygromycin B, G418, Zeocin）。随着天然免疫研究热点的兴起，InvivoGen于2000年开始致力于天然免疫相关产品的研发和生产，并成为全世界最优质、最专业的天然免疫相关产品生产商。InvivoGen为天然免疫研究提供一整套研究方案，包括不断更新的模式识别受体（PRRs）激动剂和拮抗剂，PRRs报告基因细胞以及天然免疫信号通路的诱导剂和抑制剂等 |
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