05｜信号通路指标系列：NLRP3 炎症小体篇——ASC speck、Caspase-1 与焦亡 readout

发布日期: 2025-12-25 访问次数: 485

1. NLRP3 炎症小体在“指标库”里的定位

NLRP3 inflammasome（NLRP3 炎症小体）是固有免疫与无菌炎症里讨论频率极高的一条通路：在“第一信号”（priming，例如 Toll 样受体 4–核因子 κB 轴）诱导 NLRP3 与 pro-IL-1β 表达后， “第二信号”（activation，例如三磷酸腺苷、nigericin、单尿酸钠结晶、胆固醇结晶等）触发 NLRP3–ASC–pro-Caspase-1 组装，激活 Caspase-1，切割 Gasdermin D 并促使 IL-1β/IL-18 成熟释放，引发 pyroptosis（细胞焦亡）。^[1–4]

本篇只关心：NLRP3 炎症小体要测哪些指标？各自代表什么？在什么实验平台上最好用？

快速印象： 可以把 NLRP3 炎症小体的 readout 拆成三段： Priming（核因子 κB 激活、NLRP3 / pro-IL-1β 上调）→ Inflammasome 组装（NLRP3–ASC–Caspase-1）→ 结果输出（Caspase-1 活化、Gasdermin D 裂解、IL-1β/IL-18 释放 + Pyroptosis）。^{[1,3,4,7–9]}

图1. NLRP3 炎症小体“两信号模型”与常用 readout：Priming（核因子 κB→NLRP3 / pro-IL-1β）→ 组装（ASC speck）→ 激活（Caspase-1、Gasdermin D 裂解）→ 输出（IL-1β/IL-18 分泌 + 焦亡）。^{[1–4,7–9]}

2. 一眼看懂：NLRP3 炎症小体核心 readout 列表

（此处保留你原来的“核心 readout 列表”表格内容即可。）

3. 组合搭配思路：按刺激模式与疾病模型选 panel

（此处保留你原来的 Panel A-D 内容即可。）

4. 不同实验平台怎么选 NLRP3 炎症小体指标？

指标类型	Western blot （磷酸化/裂解）	免疫荧光（speck/定位）	流式细胞术（单细胞定量）	ELISA/多因子（分泌输出）	LDH/膜染（焦亡功能）
Priming p65 / NLRP3 / pro-IL-1β	✓		✓
组装 ASC speck		✓	✓
激活 Caspase-1 p20 / GSDMD-N	✓		✓
输出 IL-1β / IL-18 + 焦亡				✓	✓

注：最省指标的实用组合通常是：ASC speck（组装） + Caspase-1 p20 / GSDMD-N（激活/执行） + IL-1β（分泌） + LDH/膜染（焦亡）。^[7–9]

5. 小结：NLRP3 炎症小体的「必备四件套」

最少指标覆盖建议：

NLRP3 + pro-IL-1β：Priming 是否到位。^[4]
ASC speck：炎症小体组装（形态学 readout）。^[2,12]
Caspase-1 p20 + GSDMD-N：激活与焦亡执行层。^[1,7–9]
IL-1β（ELISA）+ LDH：分泌输出与焦亡功能。^[7–9]

参考文献

Martinon F, Burns K, Tschopp J. The inflammasome: A molecular platform triggering activation of inflammatory caspases and processing of proIL-1β. Molecular Cell. 2002;10(2):417–426. DOI: 10.1016/S1097-2765(02)00599-3
Mariathasan S, Weiss DS, Newton K, et al. Cryopyrin activates the inflammasome in response to toxins and ATP. Nature. 2006;440(7081):228–232. DOI: 10.1038/nature04515
Martinon F, Petrilli V, Mayor A, Tardivel A, Tschopp J. Gout-associated uric acid crystals activate the NALP3 inflammasome. Nature. 2006;440(7081):237–241. DOI: 10.1038/nature04516
Bauernfeind FG, Horvath G, Stutz A, et al. NF-κB activating pattern recognition and cytokine receptors license NLRP3 inflammasome activation by regulating NLRP3 expression. Journal of Immunology. 2009;183(2):787–791. DOI: 10.4049/jimmunol.0901363
Dostert C, Petrilli V, Van Bruggen R, Steele C, Mossman BT, Tschopp J. Innate immune activation through Nalp3 inflammasome sensing of asbestos and silica. Science. 2008;320(5876):674–677. DOI: 10.1126/science.1156995
Coll RC, Robertson AAB, Chae JJ, et al. A small-molecule inhibitor of the NLRP3 inflammasome for the treatment of inflammatory diseases. Nature Medicine. 2015;21(3):248–255. DOI: 10.1038/nm.3806
Shi J, Zhao Y, Wang K, et al. Cleavage of GSDMD by inflammatory caspases determines pyroptotic cell death. Nature. 2015;526(7575):660–665. DOI: 10.1038/nature15514
Kayagaki N, Stowe IB, Lee BL, et al. Caspase-11 cleaves gasdermin D for non-canonical inflammasome signalling. Nature. 2015;526(7575):666–671. DOI: 10.1038/nature15541
He WT, Wan H, Hu L, et al. Gasdermin D is an executor of pyroptosis and required for interleukin-1β secretion. Cell Research. 2015;25(12):1285–1298. DOI: 10.1038/cr.2015.139
He Y, Zeng MY, Yang D, Motro B, Núñez G. NEK7 is an essential mediator of NLRP3 activation downstream of potassium efflux. Nature. 2016;530(7590):354–357. DOI: 10.1038/nature16959
Shi H, Wang Y, Li X, et al. NLRP3 activation and mitosis are mutually exclusive events coordinated by NEK7, a new inflammasome component. Nature Immunology. 2016;17(3):250–258. DOI: 10.1038/ni.3333
Broz P, Dixit VM. Inflammasomes: mechanism of assembly, regulation and signalling. Nature Reviews Immunology. 2016;16:407–420. DOI: 10.1038/nri.2016.58

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抗体

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