NLRP3炎性體與白細胞介素-1β在2型糖尿病中的作用

曾朝陽 張 穎 鄒雪琴 (三峽大學第一臨床學院 宜昌市中心人民醫院內分泌科，湖北 宜昌 443003)

2型糖尿病是一種多基因遺傳性、進展性疾病，2003年，糖尿病患者占世界總人口的2.8%，其中85%是2型糖尿病〔1〕，嚴重威脅著人類的健康。因此，研究該病的發病機制，開發治療該病更為有效的藥物及方法迫在眉睫。2010年《科學》雜志發表了一篇題為NLRP3炎性體(NLRP3 inflammasome)在2型糖尿病中的主導作用為我們的研究提供了新的思路〔2〕。NLRP3炎性體是什么，與白細胞介素-1β(IL-1β)有什么樣的聯系，在2型糖尿病的發生中有什么作用，本文對此進行了初步的研究。

1 材料與方法

1.1 主要試劑與方法 取原代培養的胰島細胞，隨后置于20 mmol/L的高糖溶液中，對照組為原高糖溶液，實驗組予格列本脲(北京紫竹藥業有限公司)，Western印跡法測IL-1β、免疫沉淀法測NLRP3。SP免疫組化試劑盒、DAB顯色劑，均購自武漢御和生物技術有限公司。

1.2 統計學方法 采用SPSS11.0軟件包進行χ2檢驗。

2 結果

實驗組予以格列本脲后，其IL-1β和NLRP3的表達與對照組相比較，明顯下降(P＜0.05)。見表1。

表1 兩組IL-1β、NLRP3的表達水平比較(±s)

表1 兩組IL-1β、NLRP3的表達水平比較(±s)

與對照組比較:1)P＜0.05

基因(ng/L)對照組 實驗組IL-1β 8.57±0.72 4.54±0.461)NLRP3 0.89±0.003 0.76±0.011)

3 討論

NLRP3炎性體是一種具有四個功能域的蛋白:PYR(pyrin)、NACHT(NAIP、CIITA、HET-E、和 TP-1 都含有此功能域)，NAD(NALP相關功能域)和LRR(亮氨酸富集重復區)。NLRP3通過其 CARD(Caspase-1 Recruitment Domain)與 procaspase-1相關聯。NLRP3通過蛋白質間的相互作用與胞內的procaspase-1蛋白結合。Procaspase-1又通過CARD功能域與炎性體結合。這個功能域結合了ASC銜接蛋白上的CARD功能域，然后通過它的pyrin(PYR)功能域與NLRP3相互作用。這種procaspase-1與NLRP3的結合引發了自身催化事件，激活了procaspase-1，并導致IL-1β前體的加工，釋放具有生物學活性的IL-1β。當處于高糖環境時，能刺激胰島細胞激活NLRP3炎癥體，產生IL-1β，引發炎癥反應〔3〕。炎性細胞因子的升高可以通過拮抗胰島素信號導致胰島素抵抗，從而抑制葡萄糖的吸收，導致糖耐量異常〔4〕，誘發糖尿病。故IL-1β被認為是該病的重要驅動者〔4〕。

格列本脲作用于ATP敏感的鉀通道，可促進胰島素分泌。本次實驗證實了格列本脲可以顯著地抑制內毒素等誘導的NLRP3炎性體的組裝〔5〕，NLRP3的減少也大大改善了糖耐量和胰島素的敏感性，從而達到抑制IL-1β分泌的作用。

1 Wild S，Roglic G，Green A，et al.Global prevalence of diabetes:estimates for the year 2000 and projections for 2030〔J〕.Diabetes Care，2004;27:1047-53.

2 Schroder K，Zhou R，Tschop P.The NLRP3 inflammasome:a sensor for metabolic danger〔J〕.Science，2010;327(5963):296-300.

3 Zhou R，Tardivel A，Thorens B，et al.Thioredoxin-interacting protein links oxidative stress to inflammasome activation〔J〕.Nat Immunol，2010;11:136-40.

4 Maedler K，Dharmadhikari G，Schumann DM，et al.Interleukin-1 beta targeted therapy for type 2 diabetes〔J〕.Expert Opin Biol Ther，2009;9(9):1177-88.

5 Lamkanfi M，Mueller JL，Vitari AC，et al.Glyburide inhibits the Cryopyrin/Nalp3 inflammasome〔J〕.Cell Biol，2009;187(1):61-70.