."发红、肿胀、疼痛——这些都是炎症的迹象。它用来保护身体免受病原体或外来物质的侵害。来自波恩大学和科隆大学的研究人员能够表明，一种重要的传感蛋白的炎症反应在特定的空间方向上进行。这一发现有可能在“生长端”阻止炎症，从而停止慢性炎症疾病。这项研究现已发表在《科学》杂志上
科学进展
如果细菌或病毒攻击活细胞或其中出现其他外来物质，缩写为NLRP3的危险传感器将被激活。波恩大学医院结构生物学研究所的教授Matthias Geyer博士在提到早期的研究时说:“大脑中的蛋白质沉积是阿尔茨海默病的特征，即所谓的淀粉样斑块，也可以启动NLRP3。”正如研究人员之前的这些研究显示的那样，这种反应越来越为自己提供燃料:NLRP3引发的炎症反应促进了淀粉样蛋白斑块的进一步沉积，并对疾病进程产生了显著影响。
一旦被激活，几个NLRP3蛋白相互附着，并以这种方式形成一个线状结构的细胞核，越来越多的蛋白质聚集在该结构上。Geyer报告说:“当大约12个NLRP3分子出现时，反应就开始了。”理论上，无限数量的NLRP3分子可以连接在一起，并使线状结构——科学上称为“细丝”——越来越长。Geyer教授团队的Inga Hochheiser现在已经能够展示这种细丝生长和继续扩张的方向。“我们能够利用冷冻电子显微镜获得这些见解。Hochheiser说:“这种方法能够以高达80，000倍的放大倍数观察蛋白质分子，从而使它们直接可见。
显微镜下线状结构的“静止图像”
在微小的步骤中，科学家将从细胞中分离出的NLRP3喷洒到样本载体上，并快速冷冻这种混合物。这为研究人员提供了一种冷冻电子显微镜下的“静态图像”。因此显现出并排排列的NLRP3分子的线状结构。“这些单独的图像使得理解细丝如何伸长成为可能，就像在电影中一样，”Hochheiser说。由于分子在下毛毛雨时落在样品载体上的方式不同，因此可以在显微镜下从不同的角度看到它们。这些不同的视图可以在计算机上组合起来，形成三维图像。结果表明，细丝仅在一个方向上形成。“这使我们能够看到炎症器官的一部分，并从字面上解读生长方向，”领导这项研究的Geyer教授说，他是波恩大学卓越免疫传感集群2和跨学科研究领域“生命与健康”的成员。
阻止慢性炎症疾病
“技术挑战是找到线状结构中的转变，并使它们在图像中可见，”科隆大学生物化学研究所的Elmar Behrmann教授博士说。“新的发现现在允许我们使用抗体或药物针对炎症反应的增长端，”Hochheiser解释道。这使得研究人员更接近他们的目标，即阻止炎症器官的进一步积聚，从而对抗慢性炎症。