炎症小体作为先天免疫系统的"分子警报器"，其激活机制一直是免疫学研究的热点。其中NLRP3炎症小体因其与多种炎症性疾病的相关性而备受关注，但研究者们长期面临两大挑战：上游信号通路存在"鸡尾酒效应"——钾离子(K⁺)外流、钙离子(Ca²⁺)波动、线粒体功能障碍等多条通路相互交织；下游反应呈现"万花筒现象"——细胞焦亡(pyroptosis)和细胞因子释放存在显著个体差异。传统分子检测方法难以捕捉这种时空动态变化，而瑞典厄勒布鲁大学的研究团队创新性地将高内涵成像技术Cell Painting引入该领域，相关成果发表在《iScience》期刊。

研究采用THP-1巨噬细胞模型，通过五色荧光标记（线粒体、细胞核、F-肌动蛋白/高尔基体/质膜、内质网、RNA/核仁）实现全细胞形态扫描。结合LPS预刺激和MCC950抑制策略，系统比较了铝佐剂(Alum)、钴颗粒、氯化钴(CoCl₂)、尿酸单钠晶体(MSU)和二氧化硅(SiO₂)五种触发剂的表型特征。技术路线包含三个关键环节：基于CellProfiler软件的2584维形态特征提取、UMAP降维可视化、以及通过抑制剂反证确认NLRP3特异性特征。

在"高维表型分析NLRP3触发剂"部分，研究发现不同触发剂呈现独特"形态签名"：Alum显著改变55%的特征（线粒体纹理分布为主）；钴颗粒影响57%特征（核RNA异常突出）；而MSU仅改变2%特征但特异性诱导线粒体"管状化"。令人惊讶的是，尽管CoCl₂未能诱导IL-1β/IL-18释放，其仍引发26%特征改变，提示存在非经典激活路径。"细胞绘画区分不同NLRP3触发剂的表型指纹"章节通过相关性分析揭示，钴颗粒与CoCl₂表型高度相似(R=0.97)，证实金属离子释放是主要作用机制。

关于"探索NLRP3预刺激和抑制对细胞表型的影响"，数据表明LPS预刺激引发全局性转录重编程，使特征改变幅度扩大1.8-3倍。而MCC950虽能抑制92%的IL-18释放，但仅部分逆转形态学改变，暗示NLRP3激活遗留"分子记忆"。最终在"鉴定NLRP3相关表型特征"中，团队锁定102个Alum特异性特征（集中于F-肌动蛋白网络）、321个MSU相关特征（以RNA异常为主），所有触发剂均选择性影响内质网参数，这与既往报道的ER应激激活NLRP3机制高度吻合。

这项研究开创性地建立了"形态组学-免疫激活"关联分析框架，其科学价值体现在三个维度：技术层面证明THP-1巨噬细胞适用于Cell Painting平台，突破传统U-2 OS细胞的限制；理论层面揭示NLRP3激活存在"形态学生物标志物"，如线粒体径向分布特征Texture_InfoMeas1；应用层面为炎症性疾病药物筛选提供新策略——通过ER相关表型特征可快速评估化合物免疫毒性。未来研究可结合ASC-GFP报告系统实现"形态-功能"双读数，进一步解析炎症小体激活的时空动力学特征。

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