综述：NLRP3炎症小体在妇科炎症性疾病中的作用：机制、病理生理学及治疗策略

本综述系统阐述了NLRP3炎症小体作为先天免疫关键介质，在子宫内膜异位症（EMS）、盆腔炎性疾病（PID）及子宫内膜炎等妇科炎症性疾病发病中的核心作用。文章详细解析了NLRP3激活的经典、非经典及替代通路（涉及NF-κB、Caspase-1、GSDMD、K+外流、ROS等关键分子事件），并评述了靶向NLRP3的小分子抑制剂（如MCC950）、生物制剂、植物提取物及中药复方等治疗策略的潜力，为开发新型抗炎疗法提供了重要理论依据。

　　

摘要

NOD样受体家族pyrin结构域3（NLRP3）炎症小体是先天免疫反应的关键介质和炎症过程的核心驱动因子。它能够识别病原体相关分子模式（PAMPs）或损伤相关分子模式（DAMPs），组装成多蛋白复合物，激活Caspase-1，进而促进促炎细胞因子IL-1β的成熟和释放，并诱导细胞焦亡。其异常激活与多种病理状态相关。妇科炎症性疾病通常具有慢性、持续性及复发性特点，严重影响患者生活质量。尽管传统抗炎药物广泛应用，但其临床疗效有限。新兴证据强调了NLRP3炎症小体在这些疾病发病机制中的关键作用，使其成为有前景的治疗靶点。

引言

先天免疫系统是机体抵御病原体感染最直接的免疫防御形式。适当的炎症反应有助于清除受损细胞并促进组织修复。Toll样受体（TLR）和NOD样受体（NLR）作为关键的先天免疫传感器，其异常会导致过度炎症反应。NLRP3在响应微生物感染、内源性信号和环境刺激以维持免疫系统稳态中扮演关键角色，其异常激活会导致广泛的炎症性疾病。妇科炎症性疾病是常见病症，可导致慢性盆腔疼痛（CPP）和不孕，当前抗炎疗法往往只能提供部分和暂时的缓解。NLRP3炎症小体已成为这些病症中炎症级联反应的核心介质，也是创新且更持久治疗方法的潜在靶点。

NLRP3的结构与激活

NLRP3的结构

NLRP3蛋白属于NALP家族，包含三个核心组分：传感器（NLRP3）、衔接蛋白（ASC）和效应蛋白（Caspase-1或-8）。NLRP3作为传感器，其结构包括N端的pyrin结构域（PYD）、C端的亮氨酸富集重复序列（LRR）和中央的NACHT结构域。NACHT结构域内的核苷酸结合结构域（NBD）具有NLRP3寡聚化所需的ATP酶活性成分。NLRP3作为模式识别受体（PRR），识别PAMPs和DAMPs后，从自我抑制状态释放并发生寡聚化，通过其N端与含有CARD结构域的ASC衔接蛋白组装成信号复合物。ASC进一步招募效应蛋白Caspase-1，后者激活并切割GSDMD，导致细胞焦亡并介导IL-1家族促炎细胞因子的释放。

NLRP3的激活

NLRP3炎症小体的激活存在三种已知机制：经典通路、非经典通路和替代通路。

经典通路

经典通路需要两个步骤：启动（信号1）和激活（信号2）。启动信号通常由PRR（如TLR和TNF信号）触发，通过MyD88受体/IL-1受体相关激酶通路最终激活核转录因子-κB（NF-κB）通路，从而调控NLRP3、pro-IL-1β和pro-IL-18的表达。激活信号涉及多种机制：1）离子迁移，特别是K⁺外流是激活NLRP3的最重要事件，Ca²⁺内流、Na⁺内流和Cl^-外流也参与其中；2）颗粒物刺激物进入细胞可影响溶酶体膜通透性（LMP），导致溶酶体破裂，释放组织蛋白酶B、Ca²⁺和K⁺；3）线粒体功能障碍，产生活性氧（ROS）和释放线粒体DNA（mtDNA），可能正调控NLRP3活性。此外，线粒体抗病毒信号蛋白（MAVS）、线粒体融合蛋白2和心磷脂等线粒体分子也参与NLRP3的激活。

非经典通路

非经典通路主要由Caspase-11（小鼠）及其同源物Caspase-4/5（人）介导。它们能识别胞内脂多糖（LPS），介导NLRP3-ASC寡聚化，增强NLRP3炎症小体激活。活化的Caspase-11/4/5切割GSDMD，释放其N端结构域（GSDMD-NTD），促进细胞死亡，并诱导NLRP3炎症小体的次级激活及IL-1β的产生。

替代通路

替代通路依赖于TLR4-TRIF-RIPK1-FADD-CASP8信号通路，而非K⁺外流和细胞焦亡的形成。该通路存在于人外周血单核细胞（PBMC）中，Caspase-8的催化活性和自身蛋白水解在其激活中起关键作用。

NLRP3激活在妇科炎症性疾病中的作用

外生殖器炎症

浆细胞性外阴阴道炎（PCV）

虽然NLRP3与PCV的直接关联尚未报道，但研究表明NLRP3抑制剂MCC950可通过抑制血浆细胞浸润减轻炎症因子释放，提示NLRP3可能参与PCV的病理过程。

内生殖器炎症

阴道炎

1. 1.
   外阴阴道假丝酵母菌病（VVC）： 小鼠模型表明，IL-1β和IL-18的产生有助于阴道黏膜募集多形核白细胞（PMNs），激活的NLRP3炎症小体促进VVC的炎症细胞聚集和组织损伤。转录组测序结果也证实NLRP3炎症小体是VVC发展的关键因素。
2. 2.
   滴虫性阴道炎（TV）： 阴道毛滴虫刺激可诱导人阴道上皮细胞和巨噬细胞释放炎症因子。其刺激产生的ATP可通过激活巨噬细胞P2X7受体，经K⁺外流途径激活NLRP3，切割Caspase-1，诱导巨噬细胞焦亡。有症状的小鼠模型中，NLRP3和NLRP4高表达，Caspase-1和Caspase-4蛋白水平升高，IL-1β大量释放。
3. 3.
   细菌性阴道病（BV）： 加德纳菌（GV）是BV感染的重要参与者。GV可促进炎症因子、THP-1和ROS的产生，并促进Caspase-1切割，通过NLRP3/ASC/Caspase-1通路激活THP-1单核细胞介导细胞死亡。敲除NLRP3可减少BV小鼠的IL-1β分泌。

宫颈炎

宫颈炎通常由沙眼衣原体、淋病奈瑟菌（NG）等感染引起。宫颈上皮细胞是抵御病原体的第一道屏障。

1. 1.
   生殖支原体： 通过高表达TLR2/6触发先天免疫系统激活，TLR2/6-NF-κB是NLRP3炎症小体的经典启动步骤。
2. 2.
   沙眼衣原体： 感染可触发K⁺外流，导致感染细胞产生大量ROS，激活NLRP3炎症小体和Caspase-1。
3. 3.
   淋病奈瑟菌（NG）： 主要依赖NLRP3/ASC信号的激活，介导NLRP3炎症小体激活和IL-1β释放。其致病能力与感染毒力相关。NG感染通过P2X7受体依赖的K⁺外流、溶酶体酸化和线粒体功能障碍等途径提供pro-IL-1β并激活NLRP3。mtDNA的4977 bp缺失与宫颈炎发病率正相关。

子宫内膜炎

子宫内膜炎常由阴道和宫颈的微生物逆行感染引起。

1. 1.
   沙眼衣原体和淋病奈瑟菌： 是急性子宫内膜炎最常见的病原微生物。沙眼衣原体通过触发TLR2/MyD88信号激活NLRP3炎症小体。抑制TLR2/TLR4可减缓NG感染子宫内膜炎的进展，降低NLRP3等炎症因子表达。两者在慢性子宫内膜炎中的致病性尚未证实。
2. 2.
   生殖支原体： 感染与慢性子宫内膜炎密切相关。其三联酰化脂蛋白通过TLR1/TLR2通路依赖性方式诱导NF-κB激活，进而激活NLRP3炎症小体。

盆腔炎症

盆腔炎性疾病（PID）是育龄妇女最常见的妇科炎症性疾病，由多种微生物感染和复杂病理机制引起。研究多集中于巨噬细胞和T细胞。

1. 1.
   巨噬细胞极化： M1型巨噬细胞在感染或炎症刺激下释放各种炎症因子，M2型巨噬细胞在炎症后期开启修复模式。M1/M2平衡是维持免疫的重要机制。慢性PID（CPID）与M1型巨噬细胞的长期极化募集有关，炎症细胞不仅刺激NLRP3炎症小体激活，还刺激M1巨噬细胞极化和Caspase-1、IL-1β产生，进一步促进炎症进展。PID大鼠模型中M1型巨噬细胞和NLRP3显著上调。
2. 2.
   自噬： 通过清除异常蛋白质和细胞器参与NLRP3炎症小体激活的调控。
3. 3.
   病原体交叉感染： NG、沙眼衣原体以及BV中的GV均可通过逆行感染，刺激NLRP3炎症小体激活通路，引发PID。输卵管炎是PID的一种，慢性输卵管炎（CS）更常见。沙眼衣原体诱导的CS中，巨噬细胞功能变化及大量IL-1β和Caspase-1蛋白的分泌有助于NLRP3炎症小体的激活。

子宫内膜异位症（EMS）

EMS的病因复杂，与炎症密切相关。炎症也是EMS患者慢性盆腔疼痛（CPP）的主要原因。

1. 1.
   疼痛与神经炎症： CPP诱导关键区域的神经元改变，通过中枢敏化和胶质细胞极化、NLRP3炎症小体激活及炎症因子过度产生疼痛信号。
2. 2.
   NLRP3的核心作用： NLRP3是研究最多的危险炎症小体，其激活可介导炎症反应并加剧EMS。研究表明，lnc-MALAT1通过海绵吸附miR-141-3p触发NLRP3介导的EMS细胞焦亡。使用MCC950可显著降低EMS小鼠的NLRP3和炎症因子释放。
3. 3.
   血管生成： NLRP3炎症小体激活介导的细胞焦亡可通过Notch1依赖性方式影响EMS中的血管生成。
4. 4.
   激素与免疫细胞相互作用： EMS作为一种激素依赖性疾病，高雌激素状态直接激活免疫系统中的肥大细胞（MCs）。雌激素与其核受体（ER-α）相互作用，促进MCs中NLRP3表达和负责NLRP3炎症小体激活的K⁺外流，从而决定EMS中高雌激素状态和MCs促炎作用的分子机制。

靶向NLRP3治疗妇科炎症性疾病的探索

小分子物质

1. 1.
   Bay 11-7082： 通过抑制NF-κB通路和NLRP3/Caspase-1发挥抗炎作用，可抑制沙眼衣原体和阴道毛滴虫激活NLRP3炎症小体，减少IL-1β表达。
2. 2.
   血浆活化液（PAL）： 通过大气压等离子体与液体（生理盐水）相互作用产生，可大规模杀灭NG细胞，增加PAL剂量诱导ROS下降趋势，干扰NLRP3炎症小体激活。
3. 3.
   格列本脲及其类似物： 格列本脲部分通过抑制NLRP3炎症小体激活减轻炎症。其类似物16673-34-0与MCC950联合治疗可减少IL-1β分泌和NLRP3表达。
4. 4.
   胆汁酸（BAs）： 通过抑制NF-κB阻断NLRP3炎症小体激活。给予BAs可降低LPS诱导的NLRP3炎症小体、ASC和Caspase1的上调，具有抗炎特性。
5. 5.
   阿洛菲隆（Alloferon）： 一种免疫调节肽，可通过减弱NLRP3/CASP1/IL-1β/IL-18信号级联抑制LPS诱导的炎症，显著减轻子宫内膜炎大鼠的子宫内膜组织损伤。
6. 6.
   MCC950： 常见NLRP3抑制剂，可抑制EMS中LPS+ATP诱导的纤维化，减轻TGF-β1介导的纤维化。
7. 7.
   苯塔马匹莫德（AS602801）： JNK1抑制剂，可减轻EMS疾病进展，降低炎症小体激活反应并增强NK细胞活性。
8. 8.
   CY-09： 另一种NLRP3抑制剂，可逆转TRIM24诱导的NLRP3/Caspase-1/IL-1β细胞焦亡通路，抑制EMS。

生物制剂

1. 1.
   坎地沙坦（CS）： 血管紧张素II受体拮抗剂，可有效抑制NG感染巨噬细胞中的Caspase-1激活、IL-1β分泌和NLRP3炎症小体释放；CS诱导的自噬对NLRP3炎症小体发挥抑制作用。
2. 2.
   孕酮： 在NG感染小鼠模型中，可抑制NF-κB磷酸化水平，减弱NG诱导的ROS生成，阻断NLRP3炎症小体激活通路。
3. 3.
   褪黑素： 具有公认的抗氧化和抗炎特性，通过多种途径减弱NLRP3炎症小体激活。在LPS诱导的子宫内膜炎模型中，可抑制TXNIP/NLRP3信号轴，抑制NF-κB激活，减少ROS产生，并激活AMPK恢复线粒体功能。
4. 4.
   多西环素： 四环素类抗生素，在全身炎症和子宫内膜炎模型中，可通过抑制mtDNA合成减少NLRP3炎症小体激活，从而减少下游IL-1β产生并减轻组织损伤。
5. 5.
   地诺孕素（DNG）： 常用于EMS治疗的孕激素类药物，可利用孕酮调节ROS水平的能力来调节EMS患者血清中的NLRP3水平，从而减轻炎症和疼痛表现。DNG还可通过诱导自噬抑制NLRP3炎症小体激活和炎症因子释放。

植物提取物

1. 1.
   石杉酚（Huperzol）： 从中药千层塔中提取的酚类化合物，可有效抑制NG感染巨噬细胞中Caspase-1、Caspase-11和GSDMD的激活，减少ASC胞外斑点的释放，防止NLRP3炎症小体激活。
2. 2.
   二萜类化合物（从紫堇中提取）： 在宫颈炎体外模型中能有效抑制NLRP3炎症小体。
3. 3.
   葛根素（PU）： 从泰国野葛根中提取的异黄酮化合物，可显著降低子宫内膜炎小鼠子宫内膜促炎因子水平，通过激活AMPK/SIRT1信号通路抑制NLRP3炎症小体介导的细胞凋亡。
4. 4.
   蓬子菜总黄酮（TFC）： 通过抑制NLRP3炎症小体激活减轻LPS诱导的子宫内膜炎。
5. 5.
   迷迭香酸（ROsA）： 从迷迭香植物中提取的天然酚酸，可与外泌体结合抑制TLR4-NLRP3通路缓解子宫内膜炎。
6. 6.
   表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）： 绿茶中的成分，可通过SIRT1/NLRP3阻断炎症反应。
7. 7.
   菝葜根提取物黄酮： 常用于治疗PID，可显著降低CPID大鼠IL-1β和TNF-α水平，调节NLRP3炎症小体的自噬通路，促进巨噬细胞代谢重编程。
8. 8.
   川芎嗪（TMP）： 从中药川芎中提取的吡嗪生物碱，可显著改善EMS大鼠病变大小，逆转炎症蛋白、氧化应激标志物、NLRP3炎症小体和焦亡蛋白的升高水平。
9. 9.
   非瑟酮（天然多酚）： 存在于各种蔬菜水果中，靶向MCs衍生的NLRP3炎症小体通路和氧化应激作用于EMS。

中医药理论与实践

1. 1.
   妇科千金胶囊（FKC）： 广泛用于妇科疾病的专利配方，由黄芪、当归、党参、白术、白芍、川芎、甘草、女贞子、五味子等多味中药组成。FKC治疗可有效逆转NLRP3炎症小体激活，显著降低LPS诱导子宫内膜炎大鼠子宫组织中TLR4、p-P65、NLRP3、Caspase-1、GSDMD和IL-1β的表达水平，通过调节TLR4/NF-κB/NLRP3信号通路发挥抗炎作用。
2. 2.
   中药复方（如JTY、调气解毒妇科方）： 研究表明可显著下调EMS患者炎症因子和NLRP3炎症小体的表达，改善EMS炎症微环境；或可显著抑制子宫内膜炎小鼠NLRP3和Caspase-1的表达，减少炎症因子释放，具有抗炎和抗焦亡潜力。
3. 3.
   电针： 作为缓解炎症疼痛的新兴措施，通过下调P2X7R/NLRP3信号通路可显著缓解CPP症状。针刺在EMS治疗中通过刺激内源性多巴胺并随后调节体内炎症通路来控制EMS病变。系统评价表明针刺操作可显著改善患者的疼痛症状和生活质量。

讨论与结论

NLRP3炎症小体是触发炎症反应的复杂蛋白质复合物，正常状态下通过调节IL-1β维持体内免疫稳态。异常激活的NLRP3影响多种疾病（包括妇科炎症性疾病）的发生发展。从妇科疾病角度看，NLRP3炎症小体与妇科肿瘤、生殖相关疾病以及大多数妇科炎症性疾病的发病机制调控存在强关联。然而，仍有一些炎症性疾病与NLRP3的直接关联尚未明确。基于现有文献数据，我们总结了NLRP3炎症小体在妇科炎症中的激活机制，并确定了靶向NLRP3的治疗方案。目前探索仍处于基础研究水平，未来需要更多的临床研究来支持其相关性并为筛选靶向活性药物提供证据。机制证据表明，NLRP3炎症小体激活不仅通过释放IL-1β和IL-18驱动局部组织炎症，还通过焦亡介导的细胞死亡放大全身免疫失调。药理学抑制或基因沉默NLRP3可降低炎症细胞因子水平、限制组织损伤并改善实验模型的生殖结局。然而，存在争议的数据（如线粒体ROS在NLRP3激活中的不同作用）突出了进一步阐明机制的必要性。

总之，本综述总结了当前关于NLRP3炎症小体在妇科炎症性疾病中的结构、激活机制和致病作用的认知。现有证据强调NLRP3是慢性炎症的核心驱动因素和有前景的治疗靶点，小分子抑制剂、植物源化合物和生物制剂等潜在干预措施显示出希望。尽管临床前结果令人鼓舞，但仍需稳健的临床研究来验证这些策略、评估长期安全性并确定其对生殖健康的影响。未来的工作还应侧重于识别最可能受益的患者亚群，并开发靶向递送系统以最大化治疗效果同时最小化脱靶效应。