近日，基础医学院赵伟教授团队在NLRP3炎症小体研究中取得新进展，并在Journal of Clinical Investigation（IF=16.7）杂志上发表题为“Posttranslational ISGylation of NLRP3 by HERCs enzymes facilitates inflammasome activation in models of inflammation”的研究成果，基础医学院博士后秦颖为本文第一作者，赵伟教授为本文通讯作者。山东大学为本论文的第一和独立通讯作者单位。

                        HERC6促进NLRP3炎症小体激活的模式图

  NLRP3在感知来自微生物的病原体相关分子模式(PAMPs)和宿主来源的损伤相关分子模式(DAMPs)后形成炎症小体，诱导细胞因子IL-1β和IL-18的成熟和分泌，并引起细胞焦亡，启动炎症反应。NLRP3炎症小体是先天免疫系统启动炎症反应的重要组成部分，其最佳激活有利于宿主高效快速地消灭入侵的病原体。然而，异常的NLRP3炎性小体激活与多种炎症相关疾病有关，如糖尿病、动脉粥样硬化、肥胖、癌症和阿尔茨海默病等。NLRP3的蛋白质翻译后修饰（PTMs），包括泛素化和磷酸化等，可以调控炎症小体的活化并决定炎症反应的强度。然而，其他PTMs在控制NLRP3炎症小体活化中的作用尚不清楚。该研究发现Toll样受体启动诱导NLRP3的ISG化(一种ISG15与靶蛋白共价结合的PTM)以稳定NLRP3蛋白水平。以SARS-COV-2感染为代表的病毒感染和I型干扰素（IFNs）诱导ISG15和主要的E3 ISG化连接酶HERCs（人中为HERC5，小鼠中为HERC6）的表达。HERCs增强NLRP3 ISG化，抑制K48位偶联的多聚泛素化和泛素蛋白酶体途径的降解，从而增强NLRP3炎症小体活化。除此之外，Herc6基因敲除可改善小鼠体内NLRP3依赖性炎症和病毒感染引起的炎症反应的过度活化。这些结果阐明了I型IFNs反应调控炎症小体活化和病毒感染诱导的NLRP3异常活化的机制。该工作发现ISG化是NLRP3的一个新的PTM，并为调节NLRP3依赖的免疫疾病提供了一个治疗靶点。

  赵伟教授团队主要从事病毒感染与固有免疫研究，聚焦病毒感染与机体防御相互作用，揭示病毒免疫逃逸机制和机体炎症风暴的发生机理，为病毒性疾病防治提供理论依据。相关研究成果发表在Nature Immunology、Immunity、Journal of Experimental Medicine、Journal of Clinical Investigation、Nature Communications、Science Advances、PNAS、JEM等杂志。上述研究得到了国家自然科学基金、英国医学科学院牛顿高级学者、山东大学攀登计划创新群体项目等项目的资助。

文章链接：https://www.jci.org/articles/view/161935