Thioredoxin-interacting protein 在氧化壓力下參與了NLRP3 inflammasome的活化

 Rongbin Zhou et al. Nature immunology 11: 136-140 (2010)

Student:  Huo-Sheng Chiou (邱穫升)                                  Time: 15:00~16:00, Jun. 2, 2010

Commentator: Dr. Yee-Shin Lin (林以行 老師)              Place: Room 601

Abstract:

Inflammasomes在當宿主細胞遭受外來物感染以及外界環境壓力刺激之下都可以被活化，活化的Inflammasomes協助了發炎激素Interleukin-1beta成熟，由此連結了細胞對於這些壓力所採取的免疫抵禦。本篇研究所注目的是NLRP3 Inflammasome，這個主要協助Interleukin-1beta產生的Inflammasome家族，在研究上目前歸類了許多參與NLRP3 Inflammasome活化的stimulators，其中包含了病原體抗原(pathogen associated molecular pattern, PAMPs)、環境壓力(ultraviolet light、UV)、細胞所釋放的壓力因子(damage/death associated molecular patterns, DAMPs)等等，但先前實驗上發現了透過ROS inhibitor處理之下，NLRP3 inflammasome活化上會受到抑制，這個現象開啟了此領域的研究方向，進一步探討ROS與NLRP3 inflammasome活化的關聯性，在利用two yeast hybrid技術，作者發現了Thioredoxin-interacting protein (TXNIP)，這個被研究和細胞內部調控氧化還原平衡相關的蛋白和NLRP3有所關聯，實驗上利用THP-1和HEK293T細胞株再次證實了TXNIP是直接和NLRP3進行作用，且當細胞內ROS stress上升之後，會導致原先和Thioredoxin結合的TXNIP釋放，轉而和NLRP3結合並啟動NLRP3 Inflammasome活化，造成了Interleukin-1beta的生成，在in vitro和in vivo數據皆證明了在ROS stress環境下TXNIP對於NLRP3 inflammasome活化是重要的。將焦點轉往臨床，Interleukin-1beta的生成和TXNIP在Diabetes的致病過程中皆扮演了重要的角色，本篇研究再次證實了在高血糖的狀態下，高濃度葡萄糖能令TXNIP大量表現，而TXNIP也能在此狀態下透過NLRP3 inflammasome使得Interleukin-1beta生成，這個現象的發掘亦為Type 2 Diabetes找到了致病機轉上的思考方向。

References

1.      Kate S. et al. The inflammasomes Cell 140: 821-832 (2010)

2. Ahsan M. K. et al. Thioredoxin and thioredoxin-binding protein-2 in cancer and metabolic syndrome. Free Radical Biology & Medicine 43: 861-868 (2007)