暨南大学吴开国教授/潘攀研究团队，，，，，，在Nature子刊《Nature Communication》揭晓题为“CoV-2 N protein promotes NLRP3 inflammasome activation to induce hyperinflammation”（DOI: 10.1038/s41467-021-25015-6 ），，，，，，该研究展示了CoV-2 N卵白通过增进NLRP3炎症小体激活诱导高炎症反应；；；；；N卵白增进促炎因子的成熟，，，，，，并诱发细胞和小鼠的促炎反应；；；；；N卵白直接与NLRP3卵白相互作用，，，，，，增进NLRP3与ASC连系，，，，，，增进NLRP3炎症小体组装；；；；；N卵白加重脓毒症和急性炎症小鼠模子中肺损伤，，，，，，加速殒命，，，，，，增进小鼠IL-1β和IL-6激活。。。。
首先，，，，，，CoV-2熏染巨噬细胞和树突细胞(DCs)后多种促炎因子趋化因子及配体均有差别水平增添；；；；；研究职员对CoV-2卵白对IL-1β释放的影响举行研究，，，，，，WB效果显示N卵白在HEK293T细胞表达最高(Fig.1c)，，，，，，ELISA效果显示N卵白表达的HEK293T-NLRP3炎症小体系统IL-1β最高(Fig.1d)，，，，，，CoV-2 N卵白增强Nigericin诱导的IL-1β渗透(Fig.1e)。。。。因此CoV-2 N卵白在IL-1β成熟及渗透中施展主要作用。。。。N卵白介导THP-1包括IL-1β在内的炎症因子表达，，，，，， MCC950(NLRP3特异性抑制剂)可以抑制上述炎症因子的表达(Fig.1g)。。。。使用AAVlung-N在小鼠肺中表达N卵白，，，，，，AAVlung-N可以显著增添IL-1β，，，，，，IL-6，，，，，，TNF，，，，，，CXLC10，，，，，，CCL2，，，，，，IL-11，，，，，，IL-7和CXCL8的mRNA表达，，，，，，另外Ac-YVAD-cmk(Caspase-1抑制剂，，，，，，阻断IL-1β成熟)和MCC950对AAVlung-N诱导的上述因子表达均有差别水平的恢复作用(Fig.1h&1i)。。。。因此，，，，，，研究职员推测N卵白增进NLRP3炎性小体激活，，，，，，从而诱导成熟IL-1β渗透，，，，，，进而在诱导炎症因子和细胞因子中施展要害作用。。。。效果批注，，，，，，CoV-2 N卵白在诱导促炎因子中施展要害作用，，，，，，N卵白可能加入调理NLRP3炎症小体的激活。。。。
思量到激动剂对促炎因子表达的主导作用，，，，，，接下来研究职员对CoV-2 N卵白在IL-1β成熟中的作用举行研究。。。。研究发明N卵白可以增进IL-1β的渗透、IL-1β cleavage和Caspase-1成熟且泛起剂量依赖，，，，，，LPS+ATP和LPS+Nigericin均可诱导IL-1β的渗透和cleavage，，，，，，N卵白可以进一步增进IL-1β的渗透和cleavage(Fig.2a&2b)。。。。LPS+ATP和LPS+Nigericin可以增进THP-1细胞IL-18和IL-6，，，，，，N卵白仅能增进IL-6的渗透，，，，，，不可增进IL-18的渗透，，，，，，MCC950抑制IL-1β和IL-6渗透；；；；；LPS+ATP或LPS+Nigericin同样可以增进BMDM细胞的IL-1β和IL-6的渗透，，，，，，并且在NLRP3-/-小鼠BMDM中LPS+ATP或LPS+Nigericin对IL-6和IL-1β渗透并无显著增进作用(Fig.2c-2j)。。。。综上所述，，，，，，N卵白诱导IL-1β的成熟和IL-6的爆发，，，，，，并展现NLRP3是N诱导IL-1β渗透和IL-6爆发所必需的，，，，，，因此N卵白可能在NLRP3炎症小体的激活中施展主要作用。。。。
接下来研究者对CoV-2 N卵白在NLRP3炎症小体调控中的作用举行研究。。。。CO-IP效果显示，，，，，，N卵白仅与NLRP3卵白相互作用，，，，，，且His-N卵白可以直接与NLRP3卵白连系(Fig.3a-3e)，，，，，，N卵白和NLRP3共定位于细胞质中，，，，，，N卵白与ASC无交互作用(Fig.3f-3i)。。。。以是，，，，，，N卵白特异性与NLRP3卵白相互作用，，，，，，调理NLRP3炎症小体渗透。。。。
通过评估N卵白的截短突变体N1-N8，，，，，，判断加入NLRP3相互作用的CoV-2 N卵白序列。。。。效果批注，，，，，，NLRP3卵白与N1、N5、N6和N7相互作用，，，，，，并且IL-1β渗透、IL-1β cleavage和Caspase-1 p20 maturation 亦受N卵白N1、N5、N6和N7影响(Fig.4a-4e)，，，，，，因此，，，，，，N卵白260aa-340aa截短体加入了与NLRP3的相互作用并激活NLRP3炎症小体。。。。
接下来研究职员对N卵白在调理NLRP3炎症小体因素中的作用举行研究。。。。效果显示，，，，，，N卵白对NLRP3、Caspase-1和ASC的卵白水平没有影响，，，，，，然而NLRP3保存时N和ASC可以相互免疫沉淀(Fig.5a-5e)。。。。因此，，，，，，该效果提醒N卵白、NLRP3和ASC三个卵白可能形成一个重大的N-NLRP3-ASC复合物。。。。N卵白增强NLRP3与ASC的相互作用在HEK293T和A549细胞并呈剂量依赖(Fig.5f-5g)。。。。同样，，，，，，在PMA-differentiated THP-1-N细胞中，，，，，，Nigericin增进 N卵白在NLRP3保存的情形下与内源性ASC相互作用(Fig.5h)。。。。因此，，，，，，CoV-2 N 增进NLRP3与ASC的相互作用。。。。
对NLRP3在细胞质中举行定位，，，，，，NLRP3呈弥散状漫衍于细胞质，，，，，，而CoV-2 N卵白保存时，，，，，，NLRP3呈群集的黑点状(Fig.6a)，，，，，，CoV-2 3a卵白与NLRP3共定位，，，，，，但未能形成黑点状群集。。。。CoV-2 N2和N8 截短体，，，，，，同时漫衍在细胞核和细胞质中且不可与NLRP3和共定位，，，，，，NLRP3在HEK293T细胞的细胞质中未形成黑点状群集(Fig.6b&6c)。。。。THP-1细胞中NLRP3漫衍与HEK293T细胞和A549细胞险些一致，，，，，，且N卵白保存时，，，，，，内源性NLRP3卵白在细胞质中群集形成黑点(Fig.6d&6e)。。。。因此，，，，，，CoV-2 N卵白可能增进NLRP3炎症小体复合体的形成。。。。
THP-1细胞和BMDM细胞中，，，，，，Nigericin刺激内源性ASC卵白oligomerization，，，，，，并且N卵白可以增进这一反应(Fig.6f&6g)。。。。别的，，，，，，HEK293T-NLRP3细胞划分转染编码CoV-2-N卵白及其截短突变体，，，，，，ASC oligomerization被N1、N5、N6和N7卵白激活，，，，，，而不受N2、N3、N4、N8卵白影响(Fig.6h)。。。。以是，，，，，，N卵白序列260aa-340aa与NLRP3相互作用，，，，，，增进ASC oligomerization。。。。
别的，，，，，，研究职员还探讨了N卵白对NLRP3炎症小体复合物组装的影响。。。。将HEK293T细胞或A549细胞共转染差别质粒，，，，，，GFP同时漫衍于细胞核和细胞质中，，，，，，NLRP3弥散状漫衍于细胞质(Fig.7a&7b(a-e));N卵白和NLRP3表达时，，，，，，NLRP3与N卵白共定位，，，，，，呈黑点状(Fig.7a&7b(f-j));GFP和ASC表达时，，，，，，GFP与ASC同时漫衍于细胞核和细胞质中，，，，，，并形成小的环状结构(Fig.7a&7b(k-o))；；；；；N卵白和ASC表达时，，，，，，N卵白和ASC无法共定位(Fig.7a&7b(p-t))；；；；；GFP、ASC和NLRP3同时表达时，，，，，，NLRP3和ASC共定位于细胞质并形成环状结构(Fig.7a&7b(u-y))；；；；；值得注重的是，，，，，，当N卵白、ASC和NLRP3同时表达时，，，，，，3种卵白共定位形成球状结构(Fig.7a&7b(z-d))；；；；；当3a、ASC和NLRP3同时保存时，，，，，，3种卵白共定位未能形成球状结构(Fig.7a&7b(ae-ai))。。。。综上所述，，，，，，CoV-2 N卵白增进NLRP3炎性小体复合物组装，，，，，，而非CoV-2 3a卵白。。。。
接下来，，，，，，研究职员对CoV-2 N卵白在激活NLRP3炎症小体的生物学作用举行评价。。。。通过在C57BL/6小鼠表达N卵白，，，，，，探讨N卵白在肺损伤中的作用。。。。注射AAVlung-N的小鼠，，，，，，血清中IL-1β和IL-6的水平显着高于比照组，，，，，，且Ac-YVAD-cmk和MCC950均可抑制该反应(Fig.8a&8b)，，，，，，但AAVlung表达N卵白并未影响血清中IL-18的表达(Fig.8c)。。。。AAVlung熏染的小鼠肺部免疫荧光效果显示，，，，，，AAVlung-N小鼠肺部IL-1β和IL-6表达显着高于其他分组，，，，，，Ac-YVAD-cmk和MCC950均可降低IL-1β和IL-6表达(Fig.8d&8e)。。。。HE染色显示，，，，，，携带AAVlung-N的小鼠肺部有显着的的炎症病变及组织损伤，，，，，，Ac-YVAD-cmk和MCC950均可抑制肺组织的病变(Fig.8f)。。。。这些效果批注NLRP3炎性小体是N卵白诱导的小鼠肺损伤爆发所必需的。。。。
ELISA效果显示，，，，，，AAVlung-N诱导NLRP3+/+小鼠IL-1β和IL-6的表达，，，，，，在NLRP3-/-无显着影响，，，，，，说明NLRP3在N卵白介导的IL-1β和IL-6激活中不可或缺(Fig.9a&9b)，，，，，，对IL-18激活没有影响（Fig.9c）。。。。并且携带AAVlung-N的NLRP3+/+小鼠肺组织免疫组化效果IL-1β和IL-6的表达显着高于NLRP3-/-小鼠(Fig.9d&9e)。。。。HE病理染色同样显示携带AAVlung-N的NLRP3+/+小鼠肺部有显着的炎症病变及组织损伤(Fig.9f)。。。。因此，，，，，，N卵白通过激活NLRP3炎症小体诱导小鼠全身炎症，，，，，，引发肺损伤。。。。
综上所述，，，，，，研究职员展现了病理机制，，，，，，其中CoV-2 N卵白通过增进NLRP3炎症小体的激活从而增进炎症和肺部损伤。。。。
