炎性小體在誘導(dǎo)脊髓損傷神經(jīng)炎癥中的作用

周蕊寒， 劉建成， 張安仁,3)*

(1)成都中醫(yī)藥大學(xué)養(yǎng)生康復(fù)學(xué)院，成都 610075；2)中國人民解放軍西部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科，成都 610083；3)同濟(jì)大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬上海第四人民醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科，上海 200080)

脊髓損傷(spinal cord injury, SCI)是一種具有高致殘率的創(chuàng)傷性疾病，以損傷平面以下的神經(jīng)功能障礙為主要表現(xiàn)[1]。SCI治療與康復(fù)一直是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重大難題?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)顯著提高了患者的存活率，但在改善損傷的神經(jīng)功能方面進(jìn)展甚微。脊髓損傷分為原發(fā)性損傷和繼發(fā)性損傷。其中，繼發(fā)性損傷是造成脊髓損傷后神經(jīng)功能障礙的主要原因，而炎癥反應(yīng)是繼發(fā)性損傷階段最重要病理過程，急性期通過抑制神經(jīng)炎癥來減輕繼發(fā)性損傷被認(rèn)為可減輕神經(jīng)功能損害而達(dá)到神經(jīng)保護(hù)作用[2]。近年的研究發(fā)現(xiàn)，炎性小體(inflammasome)參與引發(fā)脊髓損傷后的神經(jīng)炎癥。炎性小體是由胞漿內(nèi)模式識(shí)別受體(pattern recognition receptors, PRRs)參與組裝的一類蛋白質(zhì)復(fù)合體。作為介導(dǎo)固有免疫反應(yīng)的重要蛋白質(zhì)，在感染、損傷和自身免疫性疾病時(shí)，能充當(dāng)感染或損傷刺激的傳感器，快速識(shí)別病原相關(guān)分子模式(pathogen associated molecular patterns, PAMPs)或損傷相關(guān)分子模式(damage associated molecular patterns, DAMPs)，并激活下游的胱天蛋白酶1(cysteinyl aspartate specific proteinase-1, Caspase-1)[3]。胱天蛋白酶1可以裂解促炎細(xì)胞因子白介素1β(interleukin 1β, IL-1β)和白介素18(interleukin 18, IL-18)的前體，使其轉(zhuǎn)化為成熟的IL-1β和IL-18，同時(shí)切割孔形成蛋白Gasdermin D(GSDMD)，誘導(dǎo)一種以細(xì)胞腫脹破裂并釋放細(xì)胞內(nèi)容物為特征的程序性細(xì)胞死亡方式細(xì)胞焦亡(pyroptosis)[4]。促炎癥細(xì)胞因子和細(xì)胞焦亡釋放的胞內(nèi)物質(zhì)都可作為促炎信號(hào)引發(fā)炎癥反應(yīng)。在脊髓損傷后，脊髓神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞中的炎性小體相關(guān)蛋白質(zhì)表達(dá)增加，導(dǎo)致IL-1β、IL-18釋放和神經(jīng)細(xì)胞焦亡，加重繼發(fā)性炎癥反應(yīng)。靶向抑制炎性小體的激活會(huì)減輕炎癥反應(yīng)，促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞存活，達(dá)到神經(jīng)保護(hù)作用。因此，炎性小體有望成為脊髓損傷治療的新靶點(diǎn)。本文擬對(duì)炎性小體的結(jié)構(gòu)及其在脊髓損傷中的作用、激活機(jī)制和治療前景進(jìn)行綜述，以期為后續(xù)研究提供思路。

1 炎性小體的結(jié)構(gòu)

炎性小體(inflammasome)本質(zhì)上是由多種蛋白質(zhì)組裝的蛋白質(zhì)復(fù)合物，大多由受體蛋白質(zhì)、銜接蛋白質(zhì)、效應(yīng)蛋白質(zhì)3個(gè)部分組成。受體蛋白質(zhì)主要是指來源于Nod樣受體(nod-like receptors, NLRs)家族與PHYIN(pyrin and HIN domain)家族的模式識(shí)別受體。目前，研究較多的炎性小體結(jié)構(gòu)(Fig.1)主要由NLRs家族的NLRP1、NLRP3、NLRC4(IPAF)和PHYIN家族的AIM2(absent in melanoma 2)等受體蛋白質(zhì)作為主要框架組裝[5]。NLRP1、NLRP3、NLRC4(IPAF)蛋白質(zhì)中間都有1個(gè)核苷酸結(jié)合和寡聚結(jié)構(gòu)域(nucleotide-binding and oligomerization domain)，又稱NACHT結(jié)構(gòu)域，可調(diào)節(jié)自身寡聚和炎性小體的組裝；C-端為富含亮氨酸的重復(fù)序列結(jié)構(gòu)域(leucine-rich repeats, LRR)，在感應(yīng)配體和自動(dòng)調(diào)節(jié)中發(fā)揮作用；N-端為胱天蛋白酶募集域(caspase recruitment, CARD)或吡啶域(pyrin domain, PYD)，介導(dǎo)下游的信號(hào)傳導(dǎo)；AIM2蛋白質(zhì)是一類DNA感受器，C-端為HIN200結(jié)構(gòu)域，識(shí)別并結(jié)合自體或異體的DNA，N端為PYD結(jié)構(gòu)域。凋亡相關(guān)斑點(diǎn)樣蛋白(apoptosis-associated speck-like protein, ASC)作為銜接蛋白質(zhì)，同時(shí)具有PYD結(jié)構(gòu)域和CARD結(jié)構(gòu)域。胱天蛋白酶1的前體(pro-caspase-1)為效應(yīng)蛋白質(zhì)，具有CARD結(jié)構(gòu)域。當(dāng)受體蛋白質(zhì)被激動(dòng)劑激活后，會(huì)隨之吸引ASC和胱天蛋白酶1的前體組裝成一個(gè)多蛋白質(zhì)復(fù)合的炎性小體，復(fù)合體中胱天蛋白酶1的前體自動(dòng)水解釋放P20和P10亞基，形成有活性的胱天蛋白酶1?；罨碾滋斓鞍酌?一方面對(duì)pro-IL-1β、pro-IL-18的Asp和Ala位點(diǎn)進(jìn)行水解，使其轉(zhuǎn)化為有活性的IL-1β、IL-18[6]；另一方面切割孔形成蛋白GSDMD，產(chǎn)生GSDMD-N和GSDMD-C兩個(gè)肽段，其中GSDMD-N可以結(jié)合膜脂質(zhì)，破壞其完整性，使胞膜破裂引起焦亡[7-8]。在形態(tài)學(xué)上，焦亡兼有壞死(necrosis)和凋亡(apoptosis)的一部分特征，但又不同于壞死和凋亡。主要表現(xiàn)為細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的完整性受到破壞，形成非選擇性的孔洞，細(xì)胞腫脹破裂和釋放胞內(nèi)物質(zhì)；同時(shí)也表現(xiàn)出細(xì)胞核濃縮和染色質(zhì)DNA斷裂等凋亡的特征，最后引起細(xì)胞的滲透性溶解[9]。

Fig.1 The structure of common inflammasomes Domains: CARD, caspase recruitment domain; FIIND, domain with function to find; LRR, leucine-rich repeat; NACHT, nucleotide-binding and oligomerization domain; PYD, pyrin domain; HIN-200, HIN-200 DNA-binding domain.Removal of the CARD domain of caspase-1 by autocleavage at the indicated sites results in the formation of the active caspase-1 p10/p20 tetramer

NLRP3是研究最多的炎性小體，具有典型的3類蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)；NLRP1炎性小體是研究最早的炎性小體，也是結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜的炎性小體之一。這2種炎性小體是脊髓損傷中最常見的炎性小體。NLRP1含有獨(dú)特的功能查找結(jié)構(gòu)域(domain with function to find, FIIND)，其通過自身蛋白質(zhì)水解參與炎性小體激活[10]。人類NLPR1蛋白同時(shí)具有PYD和CARD結(jié)構(gòu)域，因此，ASC對(duì)人類NLRP1炎性小體的激活并非必不可少，但是ASC可以增強(qiáng)NLRP1對(duì)胱天蛋白酶1的激活[11]；de Rivero Vaccari等[12]在大鼠脊髓損傷模型中也得到了類似的結(jié)果。此外，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的NLRP1炎性小體與外周巨噬細(xì)胞中的NLRP1炎性小體不同。首先，中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的NLRP1炎性小體在活化前以部分預(yù)組裝的狀態(tài)存在[12-13]。即在NLRP1炎性小體各成分之間存在蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用，在受到應(yīng)激時(shí)可促進(jìn)其成分蛋白質(zhì)進(jìn)一步結(jié)合，這種狀態(tài)有助于免疫反應(yīng)在損傷后快速激活。其次，在結(jié)構(gòu)上，除了NLRP1、胱天蛋白酶1、ASC蛋白以外，還包括X連鎖的凋亡抑制蛋白(X-linked inhibitor of apoptosis protein, XIAP)。XIAP是一種凋亡抑制因子，可直接抑制胱天蛋白酶。當(dāng)XIAP裂解成小片段，其抑制胱天蛋白酶的能力降低[14]。因此，脊髓損傷誘導(dǎo)的XIAP裂解可降低胱天蛋白酶1激活的閾值。

2 炎性小體與脊髓損傷

2.1 炎性小體在脊髓損傷后的作用

在脊髓原發(fā)損傷的瞬間，外力直接損傷脊髓組織，神經(jīng)細(xì)胞膜破裂，從而導(dǎo)致不可逆的神經(jīng)細(xì)胞壞死。在繼發(fā)損傷階段，細(xì)胞壞死誘導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)例如谷氨酸、三磷酸腺苷(ATP)、活性氧(reactive oxygen species, ROS)和組織蛋白酶B(cathepsin B, CTSB)等[15]快速釋放，這些物質(zhì)作為DAMPs可被PRRs識(shí)別，并組裝激活炎性小體，啟動(dòng)固有免疫應(yīng)答。固有免疫反應(yīng)在脊髓損傷的病理中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。小膠質(zhì)細(xì)胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中主要的固有免疫細(xì)胞，可通過PRRs來感知組織損傷和外來感染[16]。損傷發(fā)生后，小膠質(zhì)細(xì)胞最先在損傷部位募集，并在細(xì)胞形態(tài)上發(fā)生極化，其M1表型釋放的促炎細(xì)胞因子、趨化因子和ROS等促進(jìn)外周固有免疫細(xì)胞(巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞等)和適應(yīng)性免疫細(xì)胞(T細(xì)胞和B細(xì)胞)募集到損傷部位，以及進(jìn)一步激活附近的神經(jīng)細(xì)胞，引發(fā)炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)[17]。NLRP3炎性小體主要在小膠質(zhì)細(xì)胞中組裝[18-19]，通過激活胱天蛋白酶1，介導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞釋放促炎細(xì)胞因子IL-1β和IL-18。IL-1β是炎癥的關(guān)鍵引發(fā)劑，對(duì)細(xì)胞活化和細(xì)胞因子的產(chǎn)生都具有重要貢獻(xiàn)[20]；IL-18也被認(rèn)為是T細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞中干擾素-γ的重要調(diào)節(jié)劑[21]，都能促進(jìn)適應(yīng)性免疫應(yīng)答激活。一般認(rèn)為神經(jīng)元不充當(dāng)抗原提呈細(xì)胞，免疫功能有限，在神經(jīng)元中組裝激活的NLRP1[12]和NLRP3[22]炎性小體通過介導(dǎo)IL-1β、IL-18成熟釋放，為神經(jīng)元提供了參與固有免疫的能力。焦亡也是脊髓損傷后神經(jīng)細(xì)胞死亡的重要方式，細(xì)胞破裂時(shí)釋放的胞內(nèi)物質(zhì)作為促炎信號(hào)也參與引發(fā)炎癥反應(yīng)。Li等[23]發(fā)現(xiàn)，在脊髓損傷后神經(jīng)元的焦亡是在凋亡后出現(xiàn)，凋亡在損傷后第1 d達(dá)到峰值，而焦亡的峰值出現(xiàn)在損傷后第3 d，并且與凋亡相比，焦亡的持續(xù)時(shí)間更久。

總之，炎性小體作為損傷刺激的傳感器，在脊髓損傷后的小膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元中迅速啟動(dòng)固有免疫應(yīng)答。激活下游胱天蛋白酶1介導(dǎo)的細(xì)胞焦亡途徑，釋放促炎細(xì)胞因子IL-1β、IL-18，導(dǎo)致適應(yīng)性免疫應(yīng)答激活，擴(kuò)大炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)。

2.2 炎性小體的激活機(jī)制

炎性小體激活具有一個(gè)復(fù)雜的機(jī)制。以目前研究較多的NLPR3炎性小體來具體討論，NLRP3炎性小體的激活通常需要2個(gè)步驟：1)初始啟動(dòng)信號(hào)增加炎性小體和促炎因子的前體轉(zhuǎn)錄并觸發(fā)翻譯后修飾，該信號(hào)由Toll樣受體4(toll-like receptor 4, TLR4)-核因子κB(nuclear factor кB, NF-κB)途徑誘導(dǎo)，即Toll樣受體受到刺激后通過調(diào)節(jié)NF-κB轉(zhuǎn)錄因子增加NLRP3和pro-IL-1β、pro-IL-18的轉(zhuǎn)錄[24]；2)觸發(fā)炎性小體組裝激活。目前研究認(rèn)為，觸發(fā)NLRP3炎性小體組裝激活的因素涉及K+外流、線粒體Ca2+超載、ROS生成和溶酶體破裂等生物事件(見Fig.2)。

Fig.2 Activation of the NLRP3 inflammasome The priming signal(signal 1,left)is provided by PAMPs or DAMPs, leading to the activation of the transcription factor NF-κB and subsequent upregulation of NLRP3, pro-IL-1β and pro-IL-18.The activation signal(signal 2, right)is provided by multiple molecular or cellular events, including ionic flux(efflux of cytosolic K+ and influx of Ca2+), mitochondrial dysfunction, ROS generation, and lysosomal damage, which have been shown to activate the NLRP3 inflammasome

2.2.1 鉀離子外流 K+外流是目前較為公認(rèn)的可以引起NLRP3炎性小體激活的生物事件。損傷發(fā)生后，大量垂死的細(xì)胞釋放ATP與嘌呤能受體P2X4和P2X7發(fā)生作用，激活離子門控通道，促使細(xì)胞內(nèi)K+外流，隨后細(xì)胞內(nèi)低K+水平誘導(dǎo)NLRP3炎性小體激活[25]，其機(jī)制目前認(rèn)為可能與誘導(dǎo)NIMA相關(guān)激酶7(NIMA-related kinase 7，NEK7)結(jié)合NLRP3的LRR結(jié)構(gòu)域，觸發(fā)NLRP3炎性小體的寡聚有關(guān)[26-27]。同時(shí)，高濃度的細(xì)胞外K+會(huì)打開泛素1(pannexin-1)通道，泛素1通道是一個(gè)非選擇性的膜通道，可以介導(dǎo)質(zhì)膜通透性增加和炎性小體激活[28]。有研究發(fā)現(xiàn)，P2X4受體在脊髓神經(jīng)元中表達(dá)，P2X4基因敲除小鼠在脊髓損傷后胱天蛋白酶1、IL-1β水平比野生型小鼠降低，炎性小體活化減少[29]；脊髓小膠質(zhì)細(xì)胞中的NLRP3炎性小體和胱天蛋白酶1水平會(huì)被P2X7受體的激動(dòng)劑上調(diào)，被P2X7受體的拮抗劑下調(diào)，并伴隨脊髓損傷后神經(jīng)炎癥的促進(jìn)和抑制[30]。由此可知，ATP在脊髓損傷后作為DAMPs與P2X4和P2X7受體發(fā)生作用，降低細(xì)胞內(nèi)K+水平，開放泛素1通道，促進(jìn)NLRP3炎性小體激活。

2.2.2 線粒體鈣離子超載 Ca2+超載造成的線粒體損傷也是造成NLRP3炎性小體激活的生物事件。斯里蘭卡肉桂堿受體(ryanodine receptor, Ryrs)和三磷酸肌醇受體(inositol 1,4,5-triphosphate receptor, IP3R)是胞內(nèi)兩大Ca2+釋放通道[31]。損傷發(fā)生時(shí)，胞外的Ca2+內(nèi)流到胞內(nèi)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplasmic reticulum，ER)腔中的Ca2+也通過Ryrs和IP3R途徑釋放到胞內(nèi)，導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)中游離的Ca2+水平升高，過量的Ca2+通過線粒體鈣單向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白質(zhì)(mitochondrial calcium uniporter, MCU)向線粒體基質(zhì)中積聚，線粒體中Ca2+超載并導(dǎo)致線粒體損傷[32-33]。線粒體損傷后釋放的線粒體活性氧(mtROS)、氧化的線粒體DNA(mtDNA)和心磷脂(cardiolipin)等都是NLRP3的激活物[34-35]。有研究報(bào)道，通過Ryrs或IP3R釋放的高水平Ca2+會(huì)導(dǎo)致脊髓損傷后的繼發(fā)性損傷[36-37]，并且在脊髓損傷之后不久，Ca2+通過MCU進(jìn)入了線粒體[38]。因此，Ca2+超載造成的線粒體損傷也是脊髓損傷后NLRP3炎性小體的激活因素。

2.2.3 活性氧生成與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激 ROS過度生成會(huì)觸發(fā)NLRP3炎性小體激活[39]。研究發(fā)現(xiàn)，NLRP3具有連接PYD和核苷酸結(jié)合位點(diǎn)域的二硫鍵，并且對(duì)改變的氧化還原狀態(tài)敏感，ROS能通過修飾該二硫鍵來觸發(fā)NLRP3炎性體活化[40]。此外，ROS會(huì)破壞硫氧還蛋白(thioredoxin, TRX)和硫氧還蛋白互作蛋白(thioredoxin-interacting protein, TXNIP)的結(jié)合作用，促使TXNIP與NLRP3結(jié)合激活[41]。ROS的來源較多，由NADPH酶衍生的ROS被認(rèn)為是ROS的主要來源之一。脊髓損傷后，晚期氧化蛋白質(zhì)產(chǎn)物(advanced oxidation proteins，AOPPs)可通過NADPH酶的亞型NOX4來誘導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生ROS，并激活NLRP3炎性小體[19]。線粒體被認(rèn)為是ROS的另一大來源，Ca2+超載損傷線粒體釋放mtROS可以激活NLRP3。除此之外，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激作用于線粒體也能釋放ROS。ROS生成與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激是互為因果、相互促進(jìn)的關(guān)系。一方面，Ca2+失衡和高ROS水平都是導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的應(yīng)激因素[42]；另一方面，在應(yīng)激時(shí)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的跨膜蛋白需肌醇酶1α(inositol-requiring enzyme1α, IRE1α)響應(yīng)應(yīng)激與伴侶分子蛋白Bip相解離[43]，誘導(dǎo)miR17(一種使TXNIP不穩(wěn)定的microRNA)降解來促進(jìn)TXNIP表達(dá)增加，TXNIP可直接結(jié)合并激活NLRP3，易位至線粒體又會(huì)促使ROS釋放[44-45]。Yanagisawa等[46]發(fā)現(xiàn)，在脊髓損傷的早期，除了NLRP3炎性小體的成分表達(dá)增加，TXNIP表達(dá)也升高。此外，Ren等[47]發(fā)現(xiàn)，凝集素-3(galectin-3，Gal-3)(一種炎癥信號(hào)分子)通過ROS-TXNIP-NLRP3信號(hào)通路促進(jìn)了脊髓損傷模型中的炎性小體激活。因此，在脊髓損傷后，ROS生成與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相互促進(jìn)，可能通過作用于TXNIP促進(jìn)了NLRP3炎性小體激活。

2.2.4 溶酶體破裂 顆粒物質(zhì)，例如二氧化硅、石棉、淀粉樣蛋白β、膽固醇晶體和鈣晶體等，引起吞噬作用導(dǎo)致的溶酶體破裂也是NLRP3炎性小體激活的誘導(dǎo)因素之一[48-49]。溶酶體破裂釋放的CTSB可能是激活NLRP3的作用靶點(diǎn)。研究顯示，CTSB可以作為激活因子激活小膠質(zhì)細(xì)胞中的NLRP3炎癥小體，抑制CTSB顯著降低了NLRP3的激活[50-51]。在脊髓損傷后，胞質(zhì)磷脂酶A2(cytoplasmic phospholipaseA2, cPLA2)被激活，可破壞溶酶體細(xì)胞膜，釋放CTSB[52-53]。因此，在脊髓損傷后，CTSB也可能是激活NLRP3的影響因素。

3 靶向抑制炎性小體的激活在脊髓損傷中的作用

近年的研究發(fā)現(xiàn)，通過影響炎性小體的激活因素來抑制炎性小體活化對(duì)脊髓損傷具有可觀的治療潛力。低濃度的一氧化碳(carbon monoxide, CO)早已被證實(shí)具有抗炎作用[54]，并且可通過調(diào)節(jié)線粒體的生物發(fā)生和吞噬，對(duì)線粒體的應(yīng)激也發(fā)揮保護(hù)作用，減少ROS的生成[55]。內(nèi)源性的CO可由血紅素加氧酶1(heme oxygenase-1, HO-1)分解血紅素產(chǎn)生，Lin等[56]發(fā)現(xiàn)，血紅素加氧酶1作用于脊髓損傷大鼠，可以抑制NLRP1炎性小體活化，減輕神經(jīng)炎癥，促進(jìn)神經(jīng)元存活。Zheng等[57]使用一氧化碳釋放分子3(carbon monoxide releasing molecule-3, CORM-3)遞送CO治療脊髓損傷大鼠，發(fā)現(xiàn)CO可通過抑制IRE1α磷酸化降低TXNIP的表達(dá)來減少NLRP1和NLRP3炎性小體的激活，也改善了組織病理學(xué)和行為學(xué)的結(jié)果。他們通過尾靜脈給藥，避免了傳統(tǒng)的肺部遞送系統(tǒng)，顯著降低了CO的毒性?；|(zhì)細(xì)胞衍生因子1α(stromal cell-derived factor-1α, SDF-1α)，又稱趨化因子CXCL12，在局部免疫反應(yīng)中發(fā)揮趨化因子的作用，其趨化作用在多發(fā)性硬化癥模型中具有神經(jīng)保護(hù)性[58]。在SCI模型中，Zendedel等[22]鞘內(nèi)注射SDF-1α顯著減少了NLRP3炎性小體激活和成熟的IL-1β、IL-18釋放，其機(jī)制可能與促進(jìn)脊髓損傷部位的小膠質(zhì)細(xì)胞由M1表型轉(zhuǎn)為M2表型，進(jìn)而減少M(fèi)1表型小膠質(zhì)細(xì)胞釋放的ROS有關(guān)。亞甲藍(lán)(methylene blue)是一種有效的ROS抑制劑，Lin等[59]證實(shí)，在脊髓損傷模型中，亞甲藍(lán)降低了小膠質(zhì)細(xì)胞中ROS的生成和NLRP3炎性小體激活，減輕了組織損傷并促進(jìn)了功能恢復(fù)。Zhou等[60]使用P2X7受體的抑制劑亮藍(lán)G(brilliant blue G，BBG)和吳立瑩等[61]使用泛素1通道特異阻滯劑丙磺舒治療脊髓損傷大鼠，都通過影響K+外排，抑制了炎性小體的活化，減輕了脊髓損傷后的神經(jīng)炎癥。

通過影響炎性小體成分蛋白質(zhì)和促炎因子前體的轉(zhuǎn)錄修飾來治療脊髓損傷也具有一定可行性。研究證實(shí)，一些對(duì)NF-κB信號(hào)通路有抑制作用的中草藥提取物，例如雷公藤紅素[18]、白藜蘆醇[62]和紫雛菊苷[63]等，在脊髓損傷模型中都可通過抑制NF-κB信號(hào)通路，降低小膠質(zhì)細(xì)胞中NLRP3蛋白和IL-1β、IL-18前體的轉(zhuǎn)錄，從而減少NLRP3炎性小體活化，并最終減輕炎癥反應(yīng)改善功能。

對(duì)炎性小體成分蛋白質(zhì)進(jìn)行特異性抑制也是一個(gè)有希望的藥物開發(fā)思路。MCC950是一種NLRP3的特異性抑制劑，已在多種NLRP3相關(guān)疾病中得到驗(yàn)證[64-65]，在脊髓損傷模型中，也可以抑制NLRP3炎性小體減輕炎癥反應(yīng)[66]。

此外，其它一些以炎性小體作為靶標(biāo)但作用機(jī)制暫時(shí)不太明確的治療也取得了可喜的結(jié)果。褪黑素(melatonin，MT)和17β-雌二醇(17β-estradiol，E2)這2種激素都被證明有抗炎作用，都可以通過抑制NLRP3炎性小體活化降低脊髓損傷后的炎癥反應(yīng)，但達(dá)到相同的抗炎效應(yīng)，E2所需要使用的劑量更小[67]。Mohammed等[68]與Huang等[69]分別將來自于神經(jīng)干細(xì)胞的細(xì)胞外囊泡經(jīng)鞘內(nèi)注射和靜脈給藥作用于脊髓損傷大鼠，都被證實(shí)可以抑制NLRP3炎性小體的激活，減少細(xì)胞焦亡。

4 問題與展望

炎性小體在脊髓損傷后的繼發(fā)性神經(jīng)炎癥進(jìn)程中發(fā)揮著重要作用，其下游介導(dǎo)的細(xì)胞焦亡也被認(rèn)為是脊髓損傷后細(xì)胞程序性死亡的重要途徑之一。靶向抑制炎性小體的激活以減輕繼發(fā)性損傷是治療脊髓損傷的新策略。但是，炎性小體在脊髓損傷中的研究起步較晚，仍有許多未解之謎。例如，目前的研究主要涉及NLRP1和NLRP3炎性小體，其它炎性小體亞型是否也參與引發(fā)脊髓損傷后的神經(jīng)炎癥，尚待更多的研究來證明，在不同神經(jīng)細(xì)胞中激活的炎性小體亞型仍待進(jìn)一步確定。目前，一些靶向抑制炎性小體激活的治療方法取得了可喜的結(jié)果，但距離實(shí)現(xiàn)臨床轉(zhuǎn)化仍有較長一段路程要走。目前的研究僅局限于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用于臨床仍需評(píng)估安全性，其中一些療法顯示了對(duì)炎性小體的抑制效果，但是作用機(jī)制尚不明確；一些療法(例如激素療法)無組織特異性，不良效應(yīng)較多；一些療法(例如CO)采用何種藥物制劑和給藥方式才能實(shí)現(xiàn)治療作用也值得思考。因此，進(jìn)一步完善炎性小體在脊髓損傷中的基礎(chǔ)研究，并開發(fā)具有特異性的炎性小體抑制劑將是今后的研究重心。