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NLRP3 인플라마좀 작용 기전 및 신경 질환에서의 역할

NLRP3 Inflammasome in Neuroinflammatory Disorders

Journal of Life Science 2021년 31권 2호 p.237 ~ 247
김지희, 김영희,
소속 상세정보
김지희 ( Kim Ji-Hee ) - Pusan National University BK21Plus Research Group for Longevity and Marine Biotechnology
김영희 ( Kim Young-Hee ) - Pusan National University College of Natural Sciences Department of Molecular Biology

Abstract

신경염증(neuroinflammation)은 여러 신경 질환의 원인 인자로 확인되고있다. 중추 신경계에 발현되는 단백질 복합체인 NLRP3 인플라마좀은 미생물, 응집되고 잘못 접힌 단백질, ATP와 같은 광범위한 외인성 및 내인성 자극에 의해 감지되고 캐스페이즈-1(capase-1)을 활성화할 수 있다. 활성을 띠는 캐스페이즈-1은 IL-1b와 IL-18과 같은 염증성 사이토카인(pro-inflammatory cytokine)을 활성화시키고 급속한 세포사멸(파이롭토시스, pyroptosis)를 야기한다. IL-1b와 IL-18, 그리고 파이롭토시스를 통해 분비된 DAMPs은 다양한 신호 전달 경로를 통해 신경염증 반응을 유도하여 신경 손상을 유발한다. 따라서 NLRP3 인플라마좀은 신경염증으로 인한 여러 가지 신경질환 발병에 중요한 역할을 할 것으로 여겨진다. 본 리뷰 에서는 NLRP3 인플라마좀의 구조와 활성화에 대해 간략히 알아보고 다양한 형태의 신경 질환에서 NLRP3 인플라마좀의 역할에 대해 논의하고자 한다.

Immune responses in the central nervous system (CNS) function as the host’s defense system against pathogens and usually help with repair and regeneration. However, chronic and exaggerated neuroinflammation is detrimental and may create neuronal damage in many cases. The NOD-, LRR-, and pyrin domain?containing 3 (NLRP3) inflammasome, a kind of NOD-like receptor, is a cytosolic multiprotein complex that consists of sensors (NLRP3), adaptors (apoptosis-associated speck like protein containing a caspase recruitment domain, ASC) and effectors (caspase 1). It can detect a broad range of microbial pathogens along with foreign and host-derived danger signals, resulting in the assembly and activation of the NLRP3 inflammasome. Upon activation, NLRP3 inflammasome leads to caspase 1-dependent secretion of the pro-inflammatory cytokines IL-1β and IL-18, as well as to gasdermin D-mediated pyroptotic cell death. NLRP3 inflammasome is highly expressed in CNS-resident cell types, including microglia and astrocytes, and growing evidence suggests that NLRP3 inflammasome is a crucial player in the pathophysiology of several neuroinflammatory and psychiatric diseases, such as Alzheimer’s disease, Parkinson’s disease, multiple sclerosis, stroke, traumatic brain injury, amyotrophic lateral sclerosis, and major depressive disorder. Thus, this review describes the molecular mechanisms of NLRP3 inflammasome activation and its crucial roles in the pathogenesis of neurological disorders.

키워드

Neuroinflammation; neuroinflammatory disorders; NLRP3 inflammasome

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