NLRP3炎症小体对急性伤口愈合的时空调控：在伤口修复过程中对巨噬细胞-成纤维细胞趋化与表型的双重作用

背景：炎症动力学的时空调控对伤口愈合至关重要。然而，NOD样受体家族pyrin结构域包含蛋白3（NLRP3）炎症小体在协调这些过程中的确切机制作用仍未完全阐明。本研究旨在阐明NLRP3在伤口愈合过程中调控细胞和分子事件的具体机制。方法：利用多组学测序数据分析小鼠和人类急性伤口模型中NLRP3炎症小体的激活动力学。使用CRISPR-Cas9技术构建Nlrp3-/-小鼠。通过体外和体内功能实验评估NLRP3依赖性对巨噬细胞和成纤维细胞募集、极化和表型调控的影响。结果：在伤口愈合的炎症阶段，NLRP3主要在巨噬细胞和中性粒细胞中表达。Nlrp3的全局敲除会减少其主要下游效应分子IL-1β，减弱CCL/CXCL趋化因子信号传导，降低炎症性和促修复细胞的浸润，并破坏巨噬细胞和成纤维细胞的表型转换，从而共同延迟伤口闭合。然而，Nlrp3-/-小鼠中由此产生的低炎症微环境可能在修复早期上调Wnt和Notch信号传导，从而抑制纤维化并促进附属器再生。在野生型小鼠中进行部分IL-1β阻断可重现NLRP3缺失表型，而在敲除小鼠中重建IL-1β则加速愈合但增加纤维化。此外，NLRP3蛋白还通过一种ROS依赖性机制，以不依赖于炎症小体激活的方式调节成纤维细胞表型。结论：NLRP3在伤口愈合中发挥双相调节作用：（i）在炎症期，它通过IL-1β信号传导驱动趋化因子介导的巨噬细胞/成纤维细胞募集和M1极化，同时抑制成纤维细胞介导的修复；（ii）在后期，NLRP3缺陷通过增强Wnt/Notch信号传导促进结构恢复，尽管暂时延迟了愈合。此外，高表达NLRP3的成纤维细胞通过一条不依赖于炎症小体的NLRP3/ROS轴，增强了TGF-β/Smad信号传导的激活。这些发现表明NLRP3是调控阶段特异性炎症和再生反应的潜在治疗靶点。