胆固醇感受器SCAP/SREBP2/Insig-1在NLRP3炎症小体活化及其相关炎症代谢性疾病中的功能和机制研究

批准号:
81730047
项目类别:
重点项目
资助金额:
293.0 万元
负责人:
王迪
依托单位:
学科分类:
H11.医学免疫学
结题年份:
2022
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
郑明珠、肖鹏、郭春、郭传生、池哲勖、解淑钧、刘阳阳、张丽、蒋丹露
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中文摘要
免疫代谢学研究发现许多核心代谢调节分子同样参与免疫细胞的功能调控并影响相关炎症代谢性疾病的发生。NLRP3炎症小体可被相关代谢压力激活进而在慢性炎症及相关代谢紊乱中发挥重要作用。SCAP/SREBP2/Insig-1通过感受胞内胆固醇含量以控制胆固醇的“从头合成”,是机体维持胆固醇平衡的关键机制。SCAP/SREBP2/Insig-1是否直接参与NLRP3炎症小体的活化将成为研究代谢-免疫稳态互调机制的重要突破口。我们前期研究发现SCAP/SREBP2参与NLRP3炎症小体的激活,其特异性抑制剂或表达缺失后均显著抑制NLRP3炎症小体的活化。作用机制可能通过与NLRP3结合进而促进其胞内转位及ASC speck的形成来实现。本课题将进一步明确NLRP3炎症小体活化时SCAP/SREBP2的活性变化及其对NLRP3炎症小体的调控,为解析代谢紊乱疾病中相关炎症积累提供新的理论依据和分子靶点。
英文摘要
Metabolism and immunity, have evolved to share a common modular architecture that allows extensive bidirectional communication and coordination. Indeed, recent immunometabolism observations have highlighted numerous functionally critical metabolic regulatory modules located within diverse immune circuits,which is critical for the pathogenesis of inflammatory metabolic disorders. NLRP3 inflammasome is implicated in recognizing certain "metabolic stress" signals leading to the chronic inflammation involved in diverse metabolic disorders. Cholesterol sensing complex SCAP/SREBP2/Insig-1 plays key role in the cholesterol homeostatic regulation by controlling the "de novo cholesterol biosynthesis". Whether SCAP/SREBP2/Insig-1 complex directly regulates NLRP3 inflammasome activation is important for elucidating the crosstalk between metabolism and immunity. We show that SCAP/SREBP2 could promote the activation of NLRP3 inflammasome evidenced by the suppressed NLRP3 inflammasome activation by specific inhibitors or deficiency of SCAP/SREBP2. We further found that SCAP/SREBP2 might promote NLRP3 inflammasome activation via facilitating the translocation of NLRP3 and ASC speck formation. This proposal will focus on the further study of the regulation of NLRP3 inflammasome by SCAP/SREBP2 and the underlying mechanism. Collectively, we expect to identify a novel regulatory mechanism of NLRP3 inflammasome by metabolic cues which might be targeted for the treatment of inflammatory metabolic disorders.
免疫细胞通过选取不同的代谢通路可以赋予免疫细胞不同的功能特性。胆固醇代谢与免疫细胞功能发挥以及炎症的发生发展密切相关。NLRP3炎症小体是固有免疫重要调节分子,已有研究发现过量的胆固醇通过形成胆固醇晶体可以直接活化NLRP3炎症小体,从而促进动脉粥样硬化的病理发生。然而,巨噬细胞内的胆固醇代谢通路如何影响NLRP3炎症小体的活化进而调控炎症的发生尚不明确。 . 本项目发现在NLRP3炎症小体的活化过程中伴随着胆固醇合成调控元件SCAP-SREBP2从内质网到高尔基体的转位以及SREBP2的切割成熟。更重要的是抑制这种SCAP-SREBP2的细胞内转位或直接敲除SCAP或SREBP2可以显著抑制NLRP3炎症小体的活化,相反外源胆固醇的剥夺以及利用他汀类药物抑制胆固醇的从头合成则可以通过活化SCAP-SREBP2从而增强NLRP3炎症小体的活化。有趣的是SCAP-SREBP2的这种调控作用并不依赖于巨噬细胞内胆固醇的含量而发生,因为在不同浓度的胆固醇回补情况下均不能消除这种调控作用。进一步的机制研究发现转运蛋白SCAP通过与SREBP2和NLRP3形成三聚体从而直接将SREBP2的切割成熟与NLRP3炎症小体的活化整合在一起。两条通路的分叉点在于高尔基体上的蛋白酶S1P介导的第一次切割可以释放NLRP3使其进一步转位到线粒体附近进而活化,而SREBP2则需要S1P和S2P介导的两次切割才能使成熟从而介导胆固醇合成基因的表达。本研究还揭示了生理浓度的胆固醇不但不会激活NLRP3的活化,反而通过抑制SCAP-SREBP2的细胞内转位而强力地抑制了其活性的发挥。.本项目发现在炎症发生过程中,重要的胆固醇感受器SCAP-SREBP2复合物通过促进NLRP3炎症小体的活化从而在巨噬细胞中将胆固醇合成通路与炎症信号紧密地联系在一起,共同促进了巨噬细胞的活化以及炎症的发生。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Gasdermin D maintains bone mass by rewiring the endo-lysosomal pathway of osteoclastic bone resorption
Gasdermin D 通过重新连接破骨细胞骨吸收的内溶酶体途径来维持骨量
DOI:10.1016/j.devcel.2022.09.013
发表时间:2022-10-24
期刊:DEVELOPMENTAL CELL
影响因子:11.8
作者:Li, Mobai;Yang, Dehang;Wang, Di
通讯作者:Wang, Di
One-Carbon Metabolism Supports S-Adenosylmethionine and Histone Methylation to Drive Inflammatory Macrophages
一碳代谢支持 S-腺苷甲硫氨酸和组蛋白甲基化以驱动炎症巨噬细胞
DOI:10.1016/j.molcel.2019.06.039
发表时间:2019
期刊:Molecular Cell
影响因子:16
作者:Yu Weiwei;Wang Zhen;Zhang Kailian;Chi Zhexu;Xu Ting;Jiang Danlu;Chen Sheng;Li Wenxin;Yang Xuyan;Zhang Xue;Wu Yingliang;Wang Di
通讯作者:Wang Di
Tumor-associated macrophages are shaped by intratumoral high potassium via Kir2.1
肿瘤相关巨噬细胞由肿瘤内高钾通过 Kir2.1 塑造。
DOI:10.1016/j.cmet.2022.08.016
发表时间:2022-11-01
期刊:CELL METABOLISM
影响因子:29
作者:Chen, Sheng;Cui, Wenyu;Wang, Di
通讯作者:Wang, Di
Epithelial Gasdermin D shapes the host-microbial interface by driving mucus layer formation
上皮细胞 Gasdermin D 通过驱动粘液层形成来塑造宿主-微生物界面
DOI:10.1126/sciimmunol.abk2092
发表时间:2022-02-01
期刊:SCIENCE IMMUNOLOGY
影响因子:24.8
作者:Zhang, Jian;Yu, Qianzhou;Wang, Di
通讯作者:Wang, Di
Cholesterol Homeostatic Regulator SCAP-SREBP2 Integrates NLRP3 Inflammasome Activation and Cholesterol Biosynthetic Signaling in Macrophages
胆固醇稳态调节剂 SCAP-SREBP2 将 NLRP3 炎性体激活和巨噬细胞中的胆固醇生物合成信号传导整合在一起。
DOI:10.1016/j.immuni.2018.08.021
发表时间:2018-11-20
期刊:IMMUNITY
影响因子:32.4
作者:Guo, Chuansheng;Chi, Zhexu;Wang, Di
通讯作者:Wang, Di
肿瘤高钾(K+)微环境调控肿瘤-免疫“代谢竞争与通讯”的靶点研究
- 批准号:LHDMD23H160002
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:0.0万元
- 批准年份:2023
- 负责人:王迪
- 依托单位:
丝氨酸/甘氨酸/一碳代谢网络(SGOC metabolic network)调控炎症性巨噬细胞活化及脓毒症病理发生的机制研究
- 批准号:81930042
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:305万元
- 批准年份:2019
- 负责人:王迪
- 依托单位:
胆酸对NLRP3炎症小体及相关炎症性疾病的调控功能与机制研究
- 批准号:31670926
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:70.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:王迪
- 依托单位:
TSE1基因在外周T细胞活化、分化及其介导的免疫应答过程中的功能研究
- 批准号:31270017
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:王迪
- 依托单位:
TSE1在肥大细胞介导的过敏反应中的功能及其机制研究
- 批准号:31170842
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:王迪
- 依托单位:
TSE1基因在T细胞分化发育中的功能及其作用机制研究
- 批准号:30901311
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:18.0万元
- 批准年份:2009
- 负责人:王迪
- 依托单位:
国内基金
海外基金
