2016年3月23日，Nature以LETTER的形式在线发表了加州大学戴维斯分校Andreas J. Bäumler和Renée M.tsolis的最新科研成果《NOD1 and NOD2 signalling links ERstress with inflammation》。在这篇论文中，作者研究发现，NOD样受体家族中的两个成员：NOD1和NOD2，在参与内质网应激诱导的炎症反应中至关重要，俨然就是狙击手的角色。
根据《NOD1 and NOD2 signalling links ERstress with inflammation》，内质网应激诱导者毒胡萝卜素和二硫苏糖醇引发促炎细胞因子IL-6表达依赖于NOD1/2，布氏杆菌通过分泌毒力因子VceC进入宿主细胞，诱导内质网应激和炎症因子IL-6产生，这个过程依赖于TRAF2、NOD1/2、RIP-2，内质网应激抑制剂牛磺酸熊去氧胆酸（tauroursodeoxycholate，TUDCA）或者IRE1α激酶抑制剂KIRA6，能显著降低炎症因子的产生。NOD1/2介导的炎症因子产生，通过IRE1α/ TRAF2信号连接内质网应激与炎症反应。
NOD1&NOD2 NOD样受体部队中的狙击手
发布时间：2016-05-16 10:53 文章来源：未知 作者：百替生物
行军作战中，狙击手常常是特种战斗行动决定性的关键因素，每逢微妙之时，依仗狙击手的致命一枪，可以撕破敌军的全面防守，“当十字线把你锁定，死神将亲吻你的额头”是狙击手奉行的一贯风格。一击即退，一击必杀，狙击手已经成为今天特种作战行动中不可或缺的重要角色。
2016年3月23日，Nature以LETTER的形式在线发表了加州大学戴维斯分校Andreas J. Bäumler和Renée M.tsolis的最新科研成果《NOD1 and NOD2 signalling links ERstress with inflammation》。在这篇论文中，作者研究发现，NOD样受体家族中的两个成员：NOD1和NOD2，在参与内质网应激诱导的炎症反应中至关重要，俨然就是狙击手的角色。
内质网应激在炎症性疾病，如克罗恩病、溃肠性结肠炎、II型糖尿病等发生中扮演重要作用。内质网应激诱导未折叠蛋白反应（unfoldedproteinresponse,UPR），UPR能激活3个跨膜受体：ATF6、PERK和IRE1α，介导下游反应。IRE1α招募TRAF2到内质网膜上，启动NF-kB介导的炎症反应。组织损伤或细菌感染时，炎症反应通常由模式识别受体（pattern recognitionreceptors,PRRs)）如Toll样受体或者NOD样受体触发。然而在Nature这篇论文发表前，关于内质网应激诱导的炎症反应中，何种PRRs发挥主要角色，还是处于一个探索阶段。
根据《NOD1 and NOD2 signalling links ERstress with inflammation》，内质网应激诱导者毒胡萝卜素和二硫苏糖醇引发促炎细胞因子IL-6表达依赖于NOD1/2，布氏杆菌通过分泌毒力因子VceC进入宿主细胞，诱导内质网应激和炎症因子IL-6产生，这个过程依赖于TRAF2、NOD1/2、RIP-2，内质网应激抑制剂牛磺酸熊去氧胆酸（tauroursodeoxycholate，TUDCA）或者IRE1α激酶抑制剂KIRA6，能显著降低炎症因子的产生。NOD1/2介导的炎症因子产生，通过IRE1α/ TRAF2信号连接内质网应激与炎症反应。
UPR反应激活IRE1α，IRE1α招募TRAF2激活NF-kB，而NOD1和NOD2含有TRAF2结合结构域。为了证实NOD1和NOD2参与内质网应激介导的炎症反应，在WT和Nod1/2-/-C57BL/6小鼠骨髓来源的巨噬细胞上（bone-marrow-derived macrophages,BMDMs）上，毒胡萝卜素处理，在BMDMsWT上观察到IL-6的mRNA和蛋白水平都有显著上升，而BMDMsNod1/2-/-中，IL-6的mRNA和蛋白水平并没有明显改变，在用二硫苏糖醇处理，得到了同样的结果。毒胡萝卜素和二硫苏糖醇引发促炎细胞因子IL-6表达能被TUDCA抑制。这表明NOD1和NOD2参与内质网应激介导的炎症反应。当直接加NOD的配体胞壁酰二肽（muramyldipeptide,MDP），其增加IL-6的效果并不被TUDCA抑制。表明NOD发挥作用位于内质网应激下游。在体内，分别采用WT和Nod1/2-/-C57BL/6小鼠，注射毒胡萝卜素，WT小鼠中发现，血清中IL-6、KC（CXCL1）、MIP-1β水平上升。而在Nod1/2-/-小鼠中，炎症因子的产生显著减弱。这充分证实了NOD1和NOD2在内质网应激诱导的炎症反应中的重要作用。
IRE1α具有激酶结构域和RNA酶结构域，激酶结构域对于结合TRAF2至关重要，RNA酶结构域剪切Xbp1mRNA内在的26核苷酸序列。为了探索IRE1α诱导IL-6的表达与哪种结构域有关，毒胡萝卜素结合IRE1α激酶抑制剂KIRA6和RNA酶抑制剂STF-083010，发现介导IL-6诱其激酶活性介导。许多病原菌触发内质网应激。布氏杆菌由于其不需要与TLR结合识别，可通过注射毒力因子VceC进行细胞诱发内质网应激，因此是体内研究UPR很好的模型。VceC诱发IL-6的产生依赖于IRE1α。WT小鼠体内注射布氏杆菌，血清中IL-6、IL-12p40、IFN-γ、KC、MIP-1β、G-CSF、RANTES水平增加。TUDCA和IRE1α激酶抑制剂KIRA6能抑制这些因子的产生。然而突变的 VceC并不能介导炎症因子的产生。进一步的研究发现VceC诱导的炎症因子产生依赖于NOD1/2，在Nod1/2-/-小鼠中，布氏杆菌注射产生VceC并不能显著升高炎症因子水平。病理切片染色发现，VceC作用WT小鼠能造成较严重的病理损伤，VceC突变作用于WT、VceC作用于Nod1/2-/-小鼠以及VceC突变作用于Nod1/2-/-小鼠，对小鼠的病理造成的损伤均较小。进一步分析表明在这些小鼠中，布氏杆菌的数目并没有显著差异。这些实验形成了UPR-IRE1α激酶活性-NOD1/2作用机理。
在孕鼠中，注射布氏杆菌，胎盘内质网应激触发，IL-6水平升高，产生较严重的胎盘炎，而TUDCA抑制这种作用。进一步研究发现，在NOD1/2-/-孕鼠中，注射布氏杆菌，炎症因子水平和胎盘炎症程度均较低，子代出生后存活率较高。而在WT孕鼠中，炎症因子水平和胎盘炎验证程度均较高，子代很少有存活的，TUDCA抑制这种作用，表明了NOD1/2在疾病中的重要作用。
为了证明其他病原体激活细胞内质网应激进而诱导炎症因子的产生对于NOD1/2的依赖性，在HeLa细胞中，加衣原体（内质网应激诱导者之一）刺激，结合 IRE1α激酶抑制剂KIRA6、NOD配体MDP，同样证实，内质网应激诱导的炎症因子产生依赖于NOD1/2。这暗示内质网应激诱导炎症因子产生依赖 于UPR-IRE1α激酶活性-NOD1/2具有很强的普遍性。这项研究从细胞到动物，从机理到疾病，进行了丰富的研究。NOD1和NOD2无疑可作为组织损伤或细菌感染时治疗的一个有效靶点，具有很好的应用前景；同时该篇研究论文，并没有采用多少高大上的技术，实验技术都很常见，很经典，但构思巧妙，论证严谨，最终发表在Nature上，这对我们idea构想、思路设计具有很好的提示和指导作用。