Hippo通路激酶MST1通过负反馈环路维持NLRP3炎症小体稳态的机制研究

本研究揭示了Hippo通路激酶MST1通过磷酸化ASC蛋白Ser58位点抑制NLRP3炎症小体过度激活的新机制。研究人员发现caspase-1介导的MST1切割可增强其激酶活性，形成负反馈环路，为脓毒症等炎症性疾病提供了潜在治疗靶点。该成果发表于《Cell Reports》，为炎症调控领域带来重要突破。

　　

炎症反应是机体抵御病原体入侵的重要防御机制，但过度激活会导致组织损伤和多种疾病。其中，NLRP3炎症小体（NLRP3 inflammasome）作为先天免疫系统的核心传感器，能够识别病原体相关分子模式（PAMPs）和损伤相关分子模式（DAMPs），但其活性必须受到精确调控以避免过度炎症反应。尽管已知NF-κB等信号通路存在负反馈调节机制，但炎症小体自身如何实现稳态调控仍不清楚。与此同时，Hippo通路激酶MST1在免疫调控中的作用存在争议，既有促进也有抑制炎症的报道，其具体机制亟待阐明。

厦门大学生命科学学院细胞信号网络协同创新中心的研究人员通过系统研究，发现MST1能通过负反馈环路精确调控NLRP3炎症小体活性。该研究揭示了caspase-1介导的MST1切割增强其激酶活性的新机制，并证实药物诱导MST1切割可缓解脓毒症模型小鼠的炎症反应，为相关疾病治疗提供了新策略。研究成果发表在《Cell Reports》杂志。

研究主要采用了基因敲除细胞系构建、蛋白质免疫共沉淀、体外激酶实验、免疫荧光显微技术、小鼠脓毒症模型等方法。通过构建Mst1/2双敲除（DKO）的THP-1细胞系和Mst1^-/-小鼠模型，结合体外重建实验，系统评估了MST1对炎症小体活性的影响。

MST1/2负向调控NLRP3炎症小体活性且依赖激酶活性
研究发现MST1/2激酶活性抑制剂XMU-MP-1处理会增强THP-1细胞中NLRP3炎症小体活化，表现为caspase-1和GSDMD切割增加。Mst1/2-DKO细胞也显示出类似的炎症小体过度激活表型。回补实验证实只有野生型MST1（MST1-WT）而非激酶死亡突变体（MST1-KD）能抑制这一过程，且该调控不依赖下游Hippo通路效应分子YAP。

Mst1缺失导致体内外NLRP3炎症小体过度激活
在Mst1^-/-小鼠模型中，LPS和MSU晶体诱导的炎症反应显著增强，表现为血清和腹腔灌洗液中IL-1β水平升高，中性粒细胞浸润增加。来自Mst1^-/-小鼠的骨髓来源巨噬细胞（BMDMs）也显示出NLRP3炎症小体过度活化，但TNF-α分泌不受影响，提示MST1主要影响炎症小体激活阶段而非priming阶段。

MST1/2通过抑制ASC寡聚化来抑制炎症小体
机制研究表明，MST1不影响NLRP3与NEK7的相互作用或NLRP3寡聚化，但能显著抑制ASC蛋白形成speck（斑点）和寡聚体。通过构建嵌合体蛋白CARD_NLRC4-NLRP3^ΔPYD，研究人员证实MST1的抑制作用依赖于ASC。

MST1通过磷酸化ASC PYD结构域Ser58抑制其寡聚化
体外激酶实验证实MST1直接磷酸化ASC，其中Ser58是关键位点。磷酸模拟突变体ASC^PYD-S58D丧失形成纤维的能力，而回补ASC-S58A突变体的细胞表现出更强的炎症小体活化。结构分析显示Ser58位于ASC PYD正电荷界面IIa，其磷酸化可能破坏与负电荷界面IIb的互补性。

活化的NLRP3炎症小体通过caspase-1切割MST1形成负反馈
研究发现炎症小体激活后，caspase-1在D326和D349位点切割MST1，去除其抑制性linker区并增强激酶活性。切割后的MST1能更有效地抑制ASC寡聚化。在Mst1/2-DKO细胞中，回补抗切割突变体MST1-DDN导致比野生型更强的炎症小体活化，证实该反馈环路的生理意义。

STS诱导MST1切割可减轻体内炎症
利用staurosporine（STS）诱导MST1切割，可显著缓解LPS诱导的脓毒症小鼠模型中的肺损伤和炎症反应，且该保护作用在Mst1^-/-小鼠中消失，表明其依赖MST1。

该研究首次阐明了MST1通过磷酸化ASC维持炎症小体稳态的分子机制，揭示了caspase-1介导的MST1切割作为炎症调控的关键节点。这不仅解决了关于MST1在炎症中矛盾作用的争议，还为治疗过度炎症相关疾病提供了新思路——通过靶向诱导MST1切割来调控炎症小体活性。值得注意的是，该调控机制也适用于AIM2和Pyrin等ASC依赖性炎症小体，具有广泛生理意义。研究提出的STS等药物干预策略，为脓毒症等炎症性疾病的治疗开发提供了潜在新靶点。