ウェデロラクトンは、PKAシグナル伝達に依存するNLRP3のSer/Thrリン酸化を促進し、インフルマソーム活性化とピロプトーシスをブロックします

Wedelolactone facilitates Ser/Thr phosphorylation of NLRP3 dependent on PKA signalling to block inflammasome activation and pyroptosis.

• Hao Pan
• Yuqing Lin
• Jianping Dou
• Zhen Fu
• Yanqing Yao
• Shanyu Ye
• Saixia Zhang
• Neng Wang
• Aijun Liu
• Xican Li
• Fengxue Zhang
• Dongfeng Chen

抄録

目的:

ウェデロラクトンは、いくつかの炎症性疾患に対して調節作用を示す。しかし、ウェデロラクトンの抗炎症作用のメカニズムは完全には解明されていない。そこで本研究では、ウェデロラクトンがマクロファージの NLRP3 イン フラマソームに作用するメカニズムと、MSU 誘発炎症への影響を調べることに焦点を当てた。

OBJECTIVES: Wedelolactone exhibits regulatory effects on some inflammatory diseases. However, the anti-inflammatory mechanism of wedelolactone has not been entirely unravelled. Therefore, the present study focuses on investigating the mechanism of wedelolactone on NLRP3 inflammasome in macrophages and its influence on MSU-induced inflammation.

材料と方法:

BMDM、J774A.1およびPMA分化THP-1マクロファージをLPSでプライミングし、その後、ウェデロラクトンの存在下または非存在下でATPまたはニゲリシンまたはMSUクリスタルで刺激した。細胞溶解物および上清を採取し、NLRP3、ASCおよびカスパーゼ1などの炎症性ソーム成分、およびピロプトーシスおよびIL-1β産生を検出した。さらに、MSU誘発性腹膜炎および関節炎マウスに対するウェデロラクトンの抗炎症作用も評価した。

MATERIALS AND METHODS: BMDM, J774A.1 and PMA-differentiated THP-1 macrophages were primed with LPS and then stimulated with ATP or nigericin or MSU crystal in the presence or absence of wedelolactone. The cell lysates and supernatants were collected to detect NLRP3 inflammasome components such as NLRP3, ASC and caspase 1, as well as pyroptosis and IL-1β production. In addition, the anti-inflammatory effects of wedelolactone on MSU-induced peritonitis and arthritis mice were also evaluated.

結果:

その結果、ウェデロラクトンは、NLRP3 イン フラマソームの活性化、ピロプトーシス、IL-1βの分泌を広範囲に抑制することがわかった。また、ウェデロラクトンは、ASCのオリゴマー化と斑点形成を阻害しました。ウェデロラクトンの阻害効果は、PKA阻害剤H89によって阻害されたが、PKA特異的な部位でのNLRP3のSer/Thrリン酸化も阻害された。重要なことは、ウェデロラクトンは、MSU誘発性関節炎の関節組織において、MSU誘発性IL-1β産生と好中球の腹腔内への移行を抑制し、カスパーゼ1（p20）とIL-1βの発現を減少させることができたことである。

RESULTS: We found that wedelolactone broadly inhibited NLRP3 inflammasome activation and pyroptosis and IL-1β secretion. Wedelolactone also block ASC oligomerization and speck formation. The inhibitory effects of wedelolactone were abrogated by PKA inhibitor H89, which also attenuated wedelolactone-enhanced Ser/Thr phosphorylation of NLRP3 at PKA-specific sites. Importantly, wedelolactone could abate MSU-induced IL-1β production and neutrophils migration into peritoneal cavity, and reduced caspase 1 (p20) and IL-1β expression in the joint tissue of MSU-induced arthritis.

結論:

その結果、ウェデロラクトンはNLRP3のSer/Thrリン酸化を促進し、PKAシグナルを増強することで炎症細胞の活性化と膿栓症を抑制することが明らかになり、MSU誘発性腹膜炎や痛風関節炎の治療に使用できる可能性があることが示された。

CONCLUSION: Our results indicate that wedelolactone promotes the Ser/Thr phosphorylation of NLRP3 to inhibit inflammasome activation and pyroptosis partly through potentiating PKA signalling, thus identifying its potential use for treating MSU-induced peritonitis and gouty arthritis.

© 2020 The Authors. Cell Proliferation Published by John Wiley & Sons Ltd.