糖尿病肾病 (DKD) 仍然是全球慢性肾病 (CKD) 的主要原因。DKD 的发病机制受功能、组织病理学和免疫机制的影响,包括 NLRP3 炎症小体活性和氧化应激。多年来,钠-葡萄糖协同转运蛋白 2 抑制剂 (SGLT2i) 在多项临床研究中显示出代谢益处和减缓 DKD 进展的能力。最近的研究表明,抗糖尿病活性还延伸到抑制炎症反应,包括调节 NLRP3 炎症小体、减少促炎标志物和减少氧化应激。在这里,我们回顾了 SGLT2i 在 CKD 治疗中的疗效,并讨论了炎症反应在 DKD 发展中的作用,包括它与 NLRP3 炎症小体和氧化应激的关系。
死亡和 959,000 例流感相关住院病例( Rolfes 等人,2019 年)。根据美国疾病控制与预防中心 (CDC) 的数据,大约 90% 的流感相关死亡和 70% 的报告住院病例发生在 65 岁以上的成年人中( Rolfes 等人,2019 年)。老年人因免疫衰老而遭受流感及其潜在合并症的加剧,免疫衰老是与年龄相关的免疫细胞生物学固有变化的集合,导致 B 细胞和 T 细胞免疫反应减弱( Crooke 等人,2019a;Crooke 等人,2019b)。免疫衰老不仅限制了对自然感染的免疫反应,而且损害了对疫苗接种的反应,从而阻碍了针对季节性流感的主要预防策略。尽管疫苗制剂是专门为改善老年人的免疫反应而设计的,但这些疫苗诱导的流感特异性抗体滴度通常仍然低于接种标准剂量三价流感疫苗 (TIV) 的年轻成人 (Goodwin 等人,2006 年;Chen 等人,2011 年)。免疫衰老以一系列复杂的生物学变化为标志,这些变化显然会影响适应性免疫;然而,人们对与年龄相关的先天免疫系统变化的理解或特征了解甚少。在流感背景下研究这种现象的有限数量的研究表明,细胞因子产生失调是与不良免疫结果相关的主要因素之一。 Sridharan 等人观察到老年浆细胞样树突状细胞 (pDC) 在受到流感病毒刺激后,IFN 型和 IFN III 型分泌减少 Sridharan et al. (2011),并且还报道了细胞因子反应减少和流感特异性抗体滴度之间的相关性 ( Panda et al., 2010 )。在老年人的髓样树突状细胞 (mDC) 和 pDC 中接受 Toll 样受体 (TLR) 刺激后,IL-6、TNF-α、IL-12p40 和 IFN-α 的产生显著减少,这表明 TLR 功能失调和流感抗体反应之间存在密切关联 ( Panda et al., 2010 )。虽然这些研究强调了衰老过程中先天免疫的重要方面,但目前尚不清楚免疫衰老对流感病毒的先天免疫反应的影响程度。炎症小体是一类由 NOD 样受体 (NLR) 组成的多聚体复合物,负责某些先天细胞因子(例如 IL-1 β、IL-18)的酶促加工和成熟 (Schroder 和 Tschopp,2010),研究发现,炎症小体复合物对甲型流感病毒的识别对于建立保护性适应性免疫至关重要 (Ichinohe 等人,2009)。炎症小体通过两种不同的信号事件识别细胞内病原体或其他细胞应激源,从而被激活。在流感病毒中,TLR7 识别病毒 RNA 导致 NF- κ B 介导炎症细胞因子前体的表达(信号 1),而流感病毒 M2 蛋白或 PB1-F2 聚合酶刺激炎症小体复合物中 NLRP3(NOD-、LRR- 和吡啶结构域蛋白 3)的激活(信号 2)(Ichinohe 等人,2010 年;McAuley 等人,2013 年)。炎症小体的激活
引入了DNA和核小体的模型,目的是研究从单个碱基水平一直到高阶染色质结构的染色体。该模型被称为广泛可编辑的染色质模型(Wechrom),重现了双螺旋的复杂力学,包括其弯曲持久性长度和扭曲持久长度以及前者的温度依赖性。Wechrom Hamiltonian由链连接性,空间相互作用和相关记忆项组成,这些记忆项代表了所有剩余的相互作用,从而导致B-DNA的结构,动力学和机械性特征。讨论了该模型的几种应用,以证明其适用性。Wechrom用于研究圆形DNA在正和阴性超串联的主体中的行为。我们表明,它概括了底膜的形成和放松机械应力的结构缺陷。模型自发地表现出相对于正或负超串联的不对称行为,类似于实验中先前观察到的不对称行为。此外,我们表明,辅助记忆哈密顿量也能够再现核小体脱离部分DNA的自由能。Wechrom旨在模拟10nm纤维的连续可变机械性能,并且凭借其简单性,可以将其扩展到足以研究基因结构组合的分子系统。Wechrom在OpenMM仿真工具包中实现,可以免费使用。
NOD 样受体家族含吡啶结构域 3 (NLRP3) 炎症小体是一种寡聚复合物,可响应病原体感染的外源信号和非微生物来源的内源性危险信号而组装。当 NLRP3 炎症小体组装激活 caspase-1 时,它会促进炎症细胞因子白细胞介素-1B 和 IL-18 的成熟和释放。NLRP3 炎症小体的异常激活与各种疾病有关,包括慢性炎症、代谢和心血管疾病。NLRP3 炎症小体可以通过几种主要机制激活,包括 K + 外排、溶酶体损伤和线粒体活性氧的产生。有趣的是,代谢危险信号会激活 NLRP3 炎症小体以诱发代谢疾病。 NLRP3 包含三个关键结构域:N 端吡啶结构域、中央核苷酸结合结构域和 C 端富含亮氨酸重复结构域。蛋白质-蛋白质相互作用充当“踏板或刹车”,控制 NLRP3 炎症小体的激活。在这篇综述中,我们介绍了代谢危险信号诱导后或通过与 NLRP3 的蛋白质-蛋白质相互作用(可能发生在代谢疾病中)激活 NLRP3 炎症小体的潜在机制。了解这些机制将有助于开发治疗 NLRP3 相关代谢疾病的特定抑制剂。
近年来,人们对磁场对生物系统的影响的研究兴趣浓厚,尤其是与磁感应有关的研究——磁感应是生物体感知地球地磁场以进行导航的能力。目前,有三种公认的主要理论来解释这一有趣的现象。例如,一种假设认为,一些候鸟可能依靠喙中的微小磁性沉积物来定位。然而,由于缺乏确凿的证据,这一想法仍然是研究人员争论的话题。1 另一种有趣的理论认为,某些光敏蛋白(称为隐花色素)存在于选择性动物的眼睛中,可能充当地球磁场的化学探测器。这一想法近年来得到了广泛的关注,但与磁性沉积物假设一样,它也等待进一步的实验验证。磁感应的一个有趣的替代理论围绕磁趋化细菌 (MTB) 展开,这是一种沿着地磁场线定位的微生物。磁感应假说认为,这些与动物共生的细菌可能成为动物磁感应的潜在机制。”2,3 该理论提出,MTB 是长期存在的磁感应之谜的答案。
多发性硬化症 (MS) 是一种使人衰弱的自身免疫性疾病,影响着全球数百万患者,对女性的影响尤为严重(4:1),并且经常在生命中高产阶段发病。这种疾病会影响脊髓和大脑,其特征是严重的神经炎症、脱髓鞘和随后的神经元损伤,导致行动不便等症状。虽然非靶向和全免疫抑制疗法已被证明可以改变病情并控制(或延长)许多患者的症状,但很大一部分患者无法获得缓解。最近的研究表明,通过选择性炎症小体抑制更有针对性的神经炎症缓解可以为患者提供缓解,同时保留免疫功能的关键组成部分。我们在此展示了使用炎症小体抑制纳米寡聚体(NF- κ B1、TNFR1、TNF- α、IL-6)筛选潜在治疗靶点,这些靶点达到或远远超过市售的小分子对应物,如鲁索替尼、MCC950 和 Deucravacitinib。使用人脑类器官模型,顶级纳米寡聚体组合(NF- κ B1+TNFR1:NI111 和 NF- κ B1+NLRP3:NI112)被证明可以显著减少神经炎症,而不会对类器官功能产生任何可观察到的负面影响。使用腹膜内 (IP) 注射在侵袭性实验性自身免疫性脑脊髓炎 (EAE) 小鼠 MS 模型中进一步测试这些顶级纳米寡聚体组合,结果表明,NF- κ B1 和 NLRP3 靶向纳米寡聚体组合 NI112 可挽救小鼠,且不会出现明显的活动能力丧失或残疾,大脑和脊髓组织学炎症极小,脊髓免疫细胞浸润极少甚至没有,也没有脱髓鞘,与未接受 EAE 注射(阴性对照)的小鼠相似或相当。与接受盐水(假手术)治疗的 EAE 小鼠相比,接受 NI111(NF- κ B1+TNFR1)治疗的小鼠也表现出神经炎症减少,与其他炎症小体抑制小分子治疗相当/相似,尽管它明显高于 NI112,导致随后的临床结果恶化。此外,使用较低剂量的口服 NI112 制剂治疗可显著降低 EAE 严重程度,尽管由于给药和配方/灌装和完成差异,差异较大。总体而言,这些结果表明,进一步开发和测试这些炎症小体靶向纳米聚合物作为多种神经退行性疾病的有效神经炎症治疗方法的潜力,并可能使许多患有 MS 等衰弱性自身免疫性疾病的患者受益。
2019冠状病毒病(COVID-19)是由严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)引起的全球大流行。在严重的COVID-19病例中观察到“细胞因子风暴”,即血流中促炎性细胞因子水平升高。通常,炎性囊泡中含有吡啶结构域3的核苷酸结合寡聚结构域样受体(NLRP3)的激活会诱导细胞因子产生,作为对病毒感染的炎症反应。最近的研究发现糖尿病患者的坏死感染严重程度增加,来自多个国家的数据显示,患有糖尿病等慢性代谢疾病的人的坏死发病率和死亡率更高。此外,COVID-19还可能使感染者易患高血糖。因此,在本综述中,我们探讨了糖尿病炎症囊泡中的NLRP3与COVID-19的潜在关系。相比之下,我们回顾了SARS-CoV-2感染激活炎症囊泡中NLRP3的细胞/分子机制。最后,我们提出了几种有前景的针对炎症囊泡中NLRP3的抑制剂,旨在为临床管理糖尿病合并非冠状肺炎患者的NLRP3靶向药物提供依据。
群集定期间隔的短壁画重复序列(CRISPR)CAS系统是一种强大的工具,有可能在不久的将来成为疗法基因编辑器。cas9是最精心研究的CRISPR系统,已被证明存在限制其在治疗应用中使用的问题。染色质结构是CAS9靶向的已知影响因素,并且在靶向此类位置时,Cas9的效率存在差距。要在单个碱基对分辨率上量化chroMatin如何相对于裸露的不匹配靶标的非目标编辑来抑制目标基因编辑,我们开发了基因编辑器不匹配核小体内部核心体内(Gemini-Seq)。Gemini-Seq利用核小体序列的库来检查单个测定中整个核小体的所有焦油位置。Gemini-Seq的结果表明,核小体边缘上蛋白播音器 - 粘附基序(PAM)序列的位置驱动Cas9访问其目标序列的效率。在适当的情况下,与核小体内的靶向序列相比,裸露的错误靶标的CAS9具有更高的属性。总体而言,我们的结果表明,切入结构如何影响CAS9对潜在目标的确定性,并突出使用暴露的PAM靶向序列如何限制靶向基因编辑,并改善CAS9的效率和解决当前限制的考虑因素。