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

发表时间:2026-02-03

1. NLRP3 炎症小体在“指标库”里的定位

NLRP3 inflammasomeNLRP3 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 NLRP3pro-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]
新闻图片1
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-1βPriming 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

1、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/

2、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/

3、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

4、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/

5、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

6、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/

7、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

8、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/

9、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

10、He Y, Zeng MY, Yang D, Motro B, Nú?ez G. NEK7 is an essential mediator of NLRP3 activation downstream of potassium efflux. Nature. 2016;530(7590):354–357. DOI: 10.1038/nature16959/

11、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

12、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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