Mänskliga TH17-celler engagerar Gasdermin E-porer för att frigöra IL-1 vid NLRP3-inflammasomaktivering

Det har visat sig att medfödda immunsvar kan anta adaptiva egenskaper som minne. Huruvida T-celler använder medfödda immunsignalvägar för att diversifiera sin repertoar av effektorfunktioner är okänt. Gasdermin E (GSDME) är en membranporbildande molekyl som har visat sig utföra pyroptotisk celldöd och därmed fungera som en potentiell cancerkontrollpunkt. I den aktuella studien visar vi att mänskliga T-celler uttrycker GSDME och, överraskande nog, att detta uttryck är associerat med hållbar livsduglighet och återanvänt för frisättning av alarmin interleukin (IL)-1. Denna egenskap var begränsad till en undergrupp av humana hjälpartyp 17 T-celler med specificitet för Candida albicans och reglerad av en T-cellsinneboende NLRP3-inflammasom, och dess engagemang av en proteolytisk kaskad av successiva kaspas-8, caspas{{6 }} och GSDME-klyvning efter T-cellreceptorstimulering och kalciumlicensierad kalpainmognad av pro-IL-1-formen. Våra resultat indikerar att GSDME-porbildning i T-celler är en mekanism för okonventionell cytokinfrisättning. Detta fynd diversifierar vår förståelse av den funktionella repertoaren och mekanistiska utrustningen hos T-celler och har implikationer för antifungal immunitet.

cistanche tubulosa-förbättra immunförsvaret

Hjälpar-T-celler (TH-celler) är viktiga enaktorer för antigenspecifika effektorsvar via deras utsöndring av distinkta cytokiner. Hjälpartyp 17 T-celler (TH17-celler), i synnerhet, känns igen för sina svampdödande funktioner genom utsöndringen av deras signaturcytokin IL-17A, som regleras av transkriptionsfaktorn RAR-relaterade orphan receptor (ROR)- t1. De är också huvudbovarna i patogenesen av autoimmuna sjukdomar2. TH17 celler har tidigare känts igen för att visa funktionell heterogenitet3. Pro- eller antiinflammatoriska funktioner utövas via differentiellt samuttryck av IL-17 med antingen interferon (IFN)- eller IL-10, respektive4–7. Sammantaget har detta format konceptet med TH17-celldualism och har stimulerat undersökningar av de signaler och molekylära mål som styr dikotomi mellan de två funktionella TH17-cellresultaten för terapeutiska tillämpningar3,4,8,9. En djup förståelse av identiteten och den mekanistiska grunden för patogena kontra immunreglerande TH17-cellsöden förblir dock svårfångade. Ytterligare effektormekanismer som ännu inte har hittats som går utöver IL-17-produktion kan också fungera i TH17-celler med antifungala eller antibakteriella målspecificiteter. IL-1-cytokiner, av vilka IL-1 och IL-1 representerar de mest framträdande medlemmarna, utövar djupgående inflammatoriska effekter. Vid frisättning från antigenpresenterande celler (APC) inducerar de inte bara snabba medfödda inflammatoriska svar utan orkestrerar också adaptiv immunitet genom att främja TH17-cellpolarisering och T-cellpatogenicitet vid bindning till deras delade IL-1R1-receptor4,10,11 . IL-1-oberoende TH17-cellpriming, som också har beskrivits tidigare, resulterar i produktion av antiinflammatoriska TH17-celler4. IL-1 från medfödda cellulära källor fungerar därför som en omkopplingsfaktor för dikotomi mellan antiinflammatoriska TH17-cellsöden. Till skillnad från de flesta andra cytokiner saknar IL-1-cytokiner en signalpeptid och utsöndras därför av en okonventionell, endoplasmatisk retikulum (ER)-Golgi-oberoende mekanism.

Pro-IL-1 kräver enzymatisk klyvning innan den släpps ut i det extracellulära utrymmet och dess receptor kopplas in. NLRP3-inflammasomen är ett multimert cytosoliskt proteinkomplex som sammanställer mikrobiell infektion och cellskador och rekryterar kaspas-1 för efterföljande pro-IL-1-klyvning12. IL-1-utgång kräver också kaspas-1-medierad gasdermin D (GSDMD) klyvning och porbildning i en process som kallas pyroptos, en inflammatorisk form av celldöd13,14. IL-1 å andra sidan tros bearbetas oberoende av NLRP3-inflammasomen genom regulatoriska kontrollpunkter som fortfarande är dåligt förstådda10. Trots dessa helt distinkta vägar för mognad och frisättning av IL-1 och IL-1 produceras båda cytokinerna gemensamt av celler i det medfödda immunsystemet, vilket pekar på förekomsten av ännu inte identifierade samreglerande vägar. I den aktuella studien visar vi att en undergrupp av mänskliga TH17-celler engagerar en NLRP3--beroende signaleringskaskad för att inducera membranporbildning av GSDME, som tjänar den autokrina frisättningen av proinflammatorisk IL-1. Detta fynd avslöjar ett okonventionellt sätt för cytokinutsöndring av humana T-celler och diversifierar sålunda T-cellens funktionella och mekanistiska repertoar.

cistanche fördelar för män stärker immunförsvaret

Resultat

Produktion av IL-1 är en egenskap hos mänskliga TH-celler

För att undersöka heterogeniteten hos den mänskliga TH17-cellsundergruppen och för att avslöja distinkta funktioner och deras molekylära kontroll, utförde vi encellig RNA-sekvensering (scRNA-seq) av aktiverade humana TH17-celler, som hade isolerats ex vivo från perifert blod enligt deras unika uttryck av kemokinreceptorytmarkörer15. Exploratorisk analys genom enhetlig manifold approximation och projektion (UMAP) och Leiden klustring av alla TH17 celler identifierade sex individuella kluster (Fig. 1a). En distinkt och sällsynt (6%) population av IL1A-uttryckande TH17-celler berikades selektivt i kluster 1 (Fig. la, b). Jämförelse av alla gener i kluster 1 med alla andra kluster visade att IL1A var signifikant uppreglerad (kompletterande tabell 1). Detta var oväntat med tanke på att IL-1 inte anses tillhöra den kanoniska effektorcytokinrepertoaren av T-celler, utan istället representerar en medfödd farosignal16. IL1A var dock inte bland de översta differentiellt uttryckta generna (DEG) i kluster 1, vilket krävde en djupare sökstrategi för att avslöja dess signifikanta uppreglering i en subpopulation av TH17-celler (tilläggsbild 1). På proteinnivå segregerade TH17-cellkloner också i distinkta IL-1 +- och IL-1-T-cellskloner, vilket stöder heterogeniteten av IL-1-proteinuttryck på encellsnivå inom TH17-cellpopulationen (fig. le). För att jämföra IL1A-uttryck av TH17-celler med det i andra immuncellstyper, särskilt tidigare rapporterade bona fide-producenter av IL-1, förhörde vi flera offentliga scRNA-seq-datauppsättningar av humana perifera mononukleära blodceller (PBMC). Överraskande nog avslöjade detta inte något IL1A-uttryck i olika immuncellstyper av vilande PBMC, inklusive T-celler, B-celler, naturliga mördarceller (NK), NKT-celler, monocyter och dendritiska celler (kompletterande fig. 2a,b). Inte ens monocyter uppvisade något IL1A-uttryck på singelcellsnivå, såvida inte en specifik IL1A-inducerande stimulans, specifikt lipopolysackarid (LPS), applicerades på dessa celler (kompletterande figur 2c,d), vilket avslöjade deras IL1A-producerande förmåga och associeringen av IL1A-uttryck med ett pågående inflammatoriskt medfött immunsvar (kompletterande fig. 2e). Det är intressant att en encellig transkriptomisk jämförelse av DEGs mellan IL1A+ och IL1A– celler från TH17-celler kontra monocyter visade knappast någon överlappning i gensamuttryck (IL1A och CCL3), vilket var mycket tydande på ett annat sätt för IL1A-reglering i T celler kontra monocyter (Fig. Id). Sammantaget avslöjar dessa resultat förekomsten av en distinkt subpopulation av IL-1 -uttryckande celler inom TH17-cellundergruppen.

Den IL-1 -producerande undergruppen av TH17-celler är pro-inflammatorisk

För att utforska den fysiologiska relevansen av IL1A-uttryck i humana TH17-celler utförde vi en opartisk transkriptomisk jämförelse av IL1A+ och IL1A-TH17-celler efter scRNA-seq. Genuppsättningsanrikningsanalys (GSEA) för gener samuttryckta med IL1A i TH17-celler, såväl som anrikningsanalys med hjälp av DEG, avslöjade en slående association av IL1A med T-cellsaktivering och proliferation efter en opartisk utfrågning av alla tillgängliga genontologi (GO) termer ( Fig. 2a och kompletterande Fig. 3). Detta fynd utmanade den tidigare tilldelade rollen för IL-1 i åldrande och celldöd i det nya sammanhanget av T-celler17. Anrikningsanalysen avslöjade också en stark överrepresentation för flera GO-termer relaterade till "inflammation", vilket tyder på att IL1A-uttryck av TH17-celler bidrog till en patogen T-cellsidentitet med roller i inflammatoriska sjukdomar (Fig. 2a). Denna idé stöddes av uppregleringen av gener som är kommenterade med GO-termen "cellulärt svar på interleukin-1", med tanke på den tidigare rapporterade proinflammatoriska switcheffekten av IL-1 på den övergripande TH17-cellfunktionaliteten4 och den undertryckande effekten av autokrin IL-1 på IL-10-uttryck (Utökad Data Fig. 1a–c). En direkt jämförelse av IL1A+ kontra IL1A–TH17-celler över alla kluster visade att IL1A+ TH17-celler uppvisade signifikant förstärkta proinflammatoriska, men minskade antiinflammatoriska, signaturer (Fig. 2b) 7. Dessutom var kluster 1, som anrikat för IL1A+, TH17A+. signifikant mer proinflammatoriskt och mindre antiinflammatoriskt än alla andra fem kluster, vilket indikeras av GSEA (fig. 2b). Det är av intresse att en bulktranskriptomisk jämförelse av pro-versus antiinflammatoriska TH17-cellundergrupper avslöjade att IL1A till och med var bland de toppuppreglerade generna i den proinflammatoriska TH17-cellundergruppen (fig. 2c, d och utökade data fig. 2). IL10 var istället starkt nedreglerad, som förväntat enligt tidigare rapporter4,7. Denna ömsesidiga korrelation av IL-1- och IL-10-uttryck av TH17-celler observerades också på proteinnivå genom flödescytometri (Fig. 2e). Anrikningsanalys med DEG visade överrepresentation av KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) vägar för autoimmuna sjukdomar som "reumatoid artrit" och "inflammatorisk tarmsjukdom" (Fig. 2f), vilket stödde den proinflammatoriska naturen hos IL1A-uttryckande TH17 celldelmängd. Faktum är att patienter som lider av juvenil idiopatisk artrit (JIA), en mycket inflammatorisk form av reumatoid artrit hos barn vars patogenes tidigare har kopplats till medfödd IL-1 och IL-1 18,19, visade signifikant och starkt förhöjt IL-1 uttryck av IL-17+ TH-celler jämfört med IL-17+ TH-celler från friskt kontrollblod (fig. 2g). Ingen IFN-ökning observerades i IL-17+ TH-celler från blodet från patienter med JIA jämfört med kontrolldonatorblod, i stället, trots det tidigare rapporterade sambandet mellan IFN- och TH17-cellpatogenicitet (Fig. 2g, högra panelen) 4. Dessutom visade analysen av blodmatchad ledvätska mycket höga frekvenser av IL-1 + TH-celler, vilket tyder på att T-celler, bortom medfödda celler, också kan representera en relevant cellulär källa till sjukdomsassocierad IL{{74} } på platsen för inflammation.

Fördelarna med cistanche tubulosa-stärka immunförsvaret

IL-1-uttryck regleras av ett TH17-program

För att undersöka om IL-1-uttryck är en allmän egenskap hos T-celler, berikade vi individuella TH-cellsunderuppsättningar från PBMCs enligt deras differentiella uttryck av kemokinreceptorer (Utökad Data Fig. 3) och jämförde deras IL-1 utsöndring. IL-1 producerades specifikt av TH17-cellundermängden men inte TH1-cellundermängden, TH2-cellundermängden eller regulatoriska T-celler (Treg-celler) (Fig. 3a–c). Påfallande nog matchade dess utsöndringsnivå vid stimulering med anti-CD3 och anti-CD28 monoklonala antikroppar den hos humana monocyter stimulerade med LPS och nigericin, vilket indikerar att humana TH17-celler, trots deras adaptiva immunidentitet, fungerar som en viktig källa till farosignalen IL -1 (Fig. 3a). Intracellulärt IL-1-proteinuttryck saknades i nyligen isolerade vilande TH-celler men inducerbar på T-cellsreceptoraktivering (TCR), med betydande anrikning i TH17-celler jämfört med TH1-, TH2- och Treg-cellsanrikade TH-celler (Fig. 3b) ,c). Dessa fynd verkar vara specifika för det mänskliga immunsystemet eftersom tidigare rapporter utesluter IL-1-produktion av mus-T-celler16. Den unika associationen av IL-1 med TH17-cellundergruppen fick oss att mekaniskt dissekera regleringen av denna cytokin. Det är intressant att IL-1-uttryck reducerades vid specifik hämning av ROR-t, huvudtranskriptionsfaktorn för TH17-celler (Fig. 3d,e) 1. Dessa data är i linje med närvaron av förmodade bindningsställen för ROR-t och ROR- i IL1A-promotor- och förstärkarregionerna (Utökad data Fig. 4a,b). Ödet för en viss undergrupp av TH-celler bestäms av den distinkta polariserande cytokinmikromiljön under naiv T-cellstimulering. Vi observerade det högsta intracellulära uttrycket och utsöndringen av IL-1 på naiv T-cellspriming i TH17-cellpolariserande förhållanden (IL-1 och transformerande tillväxtfaktor (TGF)-) (Fig. 3f, g). Enstaka behandlingar med IL-1 eller enbart TGF- ledde dock inte till signifikant IL-1-uttryck i naiva T-celler, vilket betonade den synergistiska effekten av de kombinatoriska TH17-cellprimande cytokinerna på de novo-induktion av IL-1 (tilläggsbild 4). TH1 (IL-12) och TH2 (IL-4) cell-priming-förhållanden förändrade däremot inte signifikant IL-1-utsöndringen jämfört med den under stimulering i frånvaro av polariserande cytokiner. Tillsammans visar dessa fynd att naiva T-celler förvärvar förmågan att producera IL-1 genom TH17-cellpolariserande cytokiner. Minnes-TH-celler visade också en signifikant ytterligare uppreglering av deras IL-1-effektorcytokin i IL-1- och TGF-mikromiljöer (Fig. 3h).

Fig. 1|En distinkt undergrupp av mänskliga TH17-celler kan uttrycka IL-1.

Identiteten för TH-cellsundergrupper kännetecknas också av distinkta migrationsegenskaper, som är associerade med det differentiella uttrycket av kemokinreceptorer20. Vi observerade att IL-1-uttryck anrikades i CCR6+ men inte CCR6– T-celler och reducerades i CXCR3– T-celler jämfört med CXCR3+ T-celler, även om det inte fanns någon skillnad i IL-1-uttryck mellan CCR4+ och CCR4– T-celler (Fig. 3i). Dessa data visar att IL-1 -producerande celler visar migreringsmönstret som tidigare tilldelats IL-17-producerande celler15. Sammantaget visar dessa data konsekvent att IL-1 är en unik funktion hos mänskliga TH17-celler.

Fig. 2|IL-1-producerande TH17-celler är proinflammatoriska

Fig. 3|IL-1-produktion av T-celler är begränsad till TH17-cellsödet

Calpain är en förutsättning för IL-1-utsöndring av TH17-celler

För att utforska mekanismen för IL-1-utsöndring behandlade vi TH17-celler med proteinexporthämmaren brefeldin A (BFA) och fann att utsöndringen av IL-1 inte påverkades, till skillnad från konventionella cytokiner, t.ex. som IL-17A (Utökad data Fig. 5a–c). Detta stöder förekomsten av en okonventionell ER–Golgi-oberoende väg för IL-1-utsöndring av T-celler och är i linje med tidigare rapporter för medfödda celltyper21,22. En unik egenskap som tidigare har tilldelats IL-1 är dess samtidiga lokalisering i cytoplasman och plasmamembranet23. Vi fann dock att TH17-celler, i motsats till monocyter, inte visade membranbunden IL -1 (Utökad data Fig. 5d). Även om klyvning av pro-IL-1 krävs för att generera bioaktiv extracellulär IL-1, är IL-1 känt för att frisättas passivt vid celldöd och utöva sin bioaktiva potential efter bindning till IL{ {19}}RI i dess oklyvda eller kluvna form24. För att avgöra om pro-IL-1 genomgår intracellulär bearbetning för kontrollerad frisättning av humana T-celler, utvärderade vi de fullängda och mogna formerna av IL-1 i supernatanten av aktiverade TH17-celler. För att utesluta eventuella kontaminerande monocyter som en potentiell källa till utsöndrad IL-1 genererade vi TH17-cellkloner under en period av 2 veckor och återstimulerade dem med anti-CD3 och anti-CD28 monoklonala antikroppar i ytterligare 5 dagar innan immunblotting. I alla sex testade TH17-cellkloner fann vi preferentiell anrikning av den kluvna formen av IL -1 i odlingssupernatanterna (Fig. 4a). TH17-cellysat, däremot, visade preferentiell anrikning av den oklyvda pro-IL-1-formen, som förväntat (kompletterande fig. 5a). Dessa resultat utesluter passiv frisättning av pro-IL-1 under cellnekros som standard IL-1-utgångsmodalitet i T-celler och antyder istället att mänskliga TH17-celler måste ha molekylärt maskineri för pro-IL{{ 46}} klyvning för att möjliggöra den kontrollerade extracellulära frisättningen av denna potenta bioaktiva molekyl av viabla T-celler, i motsats till medfödda celler (kompletterande fig. 5b). Detta utesluter dock inte ett ytterligare bidrag av T-cellsnekros till frigörandet av den bioaktiva proformen av IL -1 (kompletterande fig. 5a). Pro-IL-1-bearbetning vid distinkta klyvningsställen kan katalyseras av flera proteaser17,25,26. Calpain är ett kalciumberoende cysteinproteas som kan ge upphov till det mogna IL-1 p17-fragmentet26, som vi identifierade häri. Vi upptäckte kalpainaktivitet i TH17-celler. Den ökade vid aktivering med anti-CD3 och anti-CD28 monoklonala antikroppar (Fig. 4b). IL-1-utsöndring av TH17-celler var beroende av T-cells inneboende kalpainaktivitet eftersom farmakologisk kalpainhämning minskade IL-1-utsöndring av aktiverade TH17-celler in i det extracellulära utrymmet på ett dosberoende sätt (Fig. 4c) . På motsvarande sätt resulterade calpain-inhibering i intracellulär ackumulering av pro-IL-1 (Fig. 4d). För att bekräfta beroendet av IL-1-utsöndring av calpain slog vi också genetiskt ut calpain i mänskliga TH17-celler med hjälp av klustrade, korta palindromiska upprepningar (CRISPR)–Cas9. Detta avslöjade en roll för CAPN2, men inte CAPN1, i IL-1-utsöndring av humana TH17-celler (Fig. 4e). Däremot var LPS-/nigericin-inducerad IL-1-utsöndring av monocyter inte beroende av kalpain (Fig. 4f). Dessa data överensstämde med det föredragna uttrycket av CAPN2 men inte CAPN1 av humana T-cellsundergrupper i motsats till dendritiska celler, som visade ett omvänt calpain-genuttrycksmönster (kompletterande fig. 6). IL-1-utsöndring i TH17-celler ökade vid intracellulär ackumulering av kalcium och hämning av sarco-/ER Ca2+-ATPas med thapsigargin (Fig. 4g) och minskade vid extracellulär kalciumkelering med (etylenbis(oxynitrid) )tetraacetat (EGTA) (Fig. 4h), överensstämmer med den kalciumberoende funktionen av calpain och TCR-beroende IL-1-sekretion26. Tillsammans visade dessa data att den proteolytiska aktiviteten hos det kalciumberoende proteaset calpain är en förutsättning för okonventionell IL-1-utsöndring av TCR-aktiverade humana TH17-celler.

IL-1-utsöndring av TH17-celler regleras av NLRP3-inflammasomaktivering

Trots den väsentliga rollen av kalpain i pro-IL-1-mognad förblev mekanismen som leder till extracellulär utträde av klyvd IL-1 okänd och togs därför upp härnäst. Extracellulär IL-1-frisättning av myeloida celler har tidigare associerats med NLRP3-inflammasomaktivering, icke-enzymatisk aktivitet av kaspas-1 och frisättning av IL-1 16,27. Vi testade huruvida mänskliga TH17-celler hade den molekylära byggnadsställningen av NLRP3-inflammasomen och fann proteinuttryck av NLRP3 och adaptermolekylen, apoptosassocierat fläckliknande protein innehållande ett CARD (ASC), i humana TH17-celler (Utökad data Fig. 6a, b). Vi observerade pågående inflammasomaktivering i TCR-aktiverade TH17-celler genom identifiering av ASC-fläckar med hjälp av ImageStream-teknologi (Fig. 5a, b) 28,29. Påfallande nog var ökade frekvenser av ASC-fläckar unikt begränsade till TH17-cellundergruppen (Fig. 5b, vänster). TH17-celler till och med approximerade ASC-fläckbildningen av LPS- och ATP-stimulerade makrofager (Fig. 5b, höger). TH1- och TH2-cellunderuppsättningar visade däremot ASC-fläcknivåer i bakgrunden (Fig. 5b, vänster). Dessutom upphävdes ASC-fläck och NLRP3-fläckbildning helt i närvaro av den specifika NLRP3-inflammasomhämmaren MCC950, vilket bekräftar förekomsten av pågående NLRP3-inflammasomaktivering i TH17-celler (Fig. 5b, vänster och utökad data Fig. 6c). Det selektiva engagemanget av NLRP3-inflammasomen av TH17-celler stöddes ytterligare av den starka induktionen av NLRP3-transkript på T-cellstimulering i närvaro av de TH17-cellpolariserande cytokinerna IL-1 och TGF- (Fig. 5c). Viktigt är att IL-1-utsöndring av TH17-celler reducerades signifikant genom specifik hämning av NLRP3-inflammasomen med MCC950 (Fig. 5d), vilket visar den kritiska rollen för NLRP3-inflammasomen i utsöndringen av IL-1 av mänskliga TH17-celler. Caspase-1 är det kanoniska effektorproteinet i NLRP3-inflammasomkomplexet30. Vi observerade pro-kaspas-1-uttryck i aktiverade humana TH17-celler (Fig. 5e). I motsats till fynden i LPS- och nigericinstimulerade monocyter detekterades dock inget klyvt kaspas-1 i humana TH17-cellysat (Fig. 5e). Denna observation bekräftades av frånvaron av caspas-1 FLICA-färgning i TH17-celler som stimulerades i närvaro eller frånvaro av IL-1-främjande cytokinstimuli (Utökad data Fig. 7a–e). Vi uteslöt vidare extracellulär frisättning av kaspas -1 genom ELISA efter stimulering av TH17-celler med anti-CD3 och anti-CD28 monoklonala antikroppar under 5 dagar (Fig. 5f). Även i närvaro av IL-1-stimulansen IL-1 var kaspas-1-utsöndringen inte inducerbar och förblev lika låg som den i vilande monocyter (Fig. 5f). Farmakologisk hämning av kaspas-1 med Ac-YVAD-CMK minskade inte IL-1-utsöndringen i närvaro eller frånvaro av IL-1-induktion av IL-1. Snarare observerade vi något förhöjd IL-1-utsöndring på kaspas-1-hämning (kompletterande fig. 7a,b). Viktigt är att TH17-celler inte visade någon förändring i IL-1-utsöndring på CRISPR-Cas9-konstruerad utarmning av CASP1-uttryck (Fig. 5g). I linje med frånvaron av bioaktivt kaspas-1 observerade vi ingen utsöndring av IL-1 från mänskliga TH17-celler. Detta var i motsats till fallet med monocyter, som visade kaspasberoende IL-1-utsöndring vid stimulering med LPS och ATP (Utökad data Fig. 7f). Dessutom var ingen intracellulär IL-1 detekterbar eller inducerbar av IL-1 -polariserande cytokiner i TH17-celler eller TH17-cellkloner eller detekterbar i aktiverade TH17-celler genom scRNA-seq-analys (Utökad data Fig. 7g,h, i). Detta stod i motsats till fyndet för monocyter, som samuttryckte IL-1 och IL-1 på encellsnivå, i överensstämmelse med den tidigare föreslagna utsöndringen och det förmodade samregleringsmönstret för både IL-1 cytokiner (Utökad data Fig. 7g)16,27. Kumulativt visar dessa data att mänskliga TH17-celler producerar IL-1 oberoende av kaspas-1 och IL-1, till skillnad från monocyter och förmodligen andra medfödda immunceller, trots tydlig involvering av NLRP3-inflammasomen.

cistanche tubulosa-förbättra immunförsvaret

Klicka här för att se produkter från Cistanche Enhance Immunity

【Be om mer】 E-post:cindy.xue@wecistanche.com / Whats App: 0086 18599088692 / Wechat: 18599088692

IL-1a lämnar TH17-celler via GSDME-porer

Gasdermins tillhör en familj av nyligen identifierade porbildande effektormolekyler som möjliggör frisättning av inflammatoriska mediatorer31. Vår transkriptomanalys avslöjade en selektiv uppreglering av GSDME-uttryck i den proinflammatoriska IL-1 --stimulerade TH17-cellundergruppen, men ingen reglering av någon annan medlem av gastrinfamiljen (Fig. 6a). Detta var överraskande med tanke på att GSDME-uttryck aldrig tidigare har rapporterats i primära T-celler. Däremot uppreglerades inte GSDMD, som är känt för att regleras av NLRP3-inflammasomen och är ett mål för kaspas-1 (ref. 31), vilket stöder idén om icke-kanonisk NLRP3-inflammasomsignalering. GSDME har tidigare visat sig bilda membranporer i medfödda immunceller som kan fungera som kanaler för extracellulär frisättning av alarminer och initiera pyroptotisk celldöd liknande GSDMD32. För att testa associeringen av GSDME med TH17-cellundergruppen bedömde vi om TH17-cellpolariserande cytokiner samreglerar GSDME. Endast kombinationen av TGF- med IL-1 (TH17), men inte IL-12 (TH1) eller IL-4 (TH2), ökade GSDME-transkriptionsnivåerna, utvärderade med omvänd transkription-kvantitativ PCR (RT–qPCR) (Fig. 6b). Detta stöddes av förekomsten av förmodade bindningsställen för de TH17-cellassocierade transkriptionsfaktorerna ROR- och BATF (basic leucin zipper transcription factor, ATF-like) i promotorregionerna av GSDME (Utökad data Fig. 8a,b)33. GSDMD-uttryck, däremot, reglerades inte av T-cellpolariserande cytokiner (kompletterande fig. 8). Detta resultat fick oss att utvärdera GSDME-uttryck på proteinnivå i humana TH17-celler. GSDME-proformen var inducerbar vid TCR-aktivering. GSDME-proteininduktion som svar på denna adaptiva immunsignal var oväntad, men stöddes ytterligare av förekomsten av förmodade bindningsställen för TCR-signalresponsiva transkriptionsfaktorer som NFAT, FOS, JUN och RELA i GSDME-promotorregioner (Utökad data Fig. 8a) ,b). GSDME uttrycktes så tidigt som 24 timmar efter polyklonal stimulering. Den klyvda N-terminala porbildande GSDME var detekterbar vid sena tidpunkter, 3–4 dagar efter TCR-stimulering av TH17-celler (Fig. 6c). Fullängds GSDMD inducerades samtidigt på T-cellsaktivering. Däremot observerades ingen GSDMD-klyvning, vilket förutspåtts från frånvaron av kaspas-1- och IL-1-utsöndring, vilket lämnade rollen för GSDMD i TH17-celler öppen för ytterligare analys (Fig. 6c). Vi syftade sedan till att undersöka om GSDME-porer fungerar som kanaler för den extracellulära frisättningen av IL-1 i TH17-celler. Vi slog därför ut GSDME med CRISPR–Cas9-teknik och övervakade IL-1 frisättning i supernatanten över tid med ELISA. Frånvaron av GSDME, men inte GSDMD, hämmade signifikant frisättningen av IL-1 av TH17-celler (Fig. 6d). Detta visar tydligt att GSDME-porbildning fungerar som mekanismen för okonventionell IL-1-frisättning av mänskliga TH17-celler.

Fig. 4|Calpain är en förutsättning för frisättning av klyvd IL-1 av mänskliga TH17-celler

Fig. 5|Okonventionell NLRP3-inflammasomaktivering reglerar IL-1-produktion av mänskliga TH17-celler

Caspase-8/3 GSDME-klyvningskaskaden möjliggör NLRP3-beroende IL-1-sekretion

Vi undersökte sedan möjligheten av mekanistisk överhörning mellan NLRP3-inflammasomaktivering och GSDME-klyvning i mänskliga TH17-celler. Kaspas-3 har nyligen visat sig klyva GSDME, som i sin tur är ett mål för NLRP3-inflammasominteraktorkaspas-8 (ref. 34,35). Faktum är att både pro-kaspas-8 och pro-kaspas-3 detekterades i TH17-celler. Vi fann att klyvning av båda kaspaserna inträffade vid TCR-stimulering och föregick GSDME-klyvning (Fig. 6e). Däremot upptäcktes inga kluvna produkter av kaspas-8 och kaspas-3 i nigericin- och LPS-stimulerade monocyter (Fig. 6e). För att fastställa en orsaksroll för dessa kaspaser i klyvningen av GSDME och utsöndringen av IL-1 av T-celler, blockerade vi farmakologiskt kaspas-3 eller kaspas-8-aktivitet med inhibitorn Z-DEVD -FMK eller Z-IETD-FMK, respektive. Hämning av kaspas-8-aktivitet med Z-IETD-FMK upphävde klyvningen av nedströms målkaspas-3, i linje med tidigare rapporter om andra celltyper36. Båda behandlingarna minskade GSDME-klyvningen samtidigt som de upphävde IL-1-utsöndringen (fig. 6f–i och utökade data, fig. 9a,b). Hämning av kaspas-1 påverkade istället inte kaspas-3 eller GSDME-klyvning (tilläggsbild 9). Dessa data visade tydligt att axeln kaspas-8–kaspas-3–GSDME verkade i mänskliga TH17-celler på TCR-aktivering och att den reglerade IL-1-utsöndringen i dessa celler. För att slutligen fastställa kopplingen mellan denna proteolytiska klyvningskaskade och NLRP3-inflammasomen applicerade vi MCC950 på stimulerade TH17-celler, vilket faktiskt gav en signifikant minskning av kaspas-3 och GSDME-klyvning på dag 5 (fig. 6f,g) och utökade data Fig. 9c). En minskning av kaspas-8-klyvningen var dock mindre uttalad vid samma tidpunkt för analys, vilket var i linje med dess tidigare aktiveringstidsfönster (fig. 6e,f). Sammanfattningsvis etablerade riktad hämning av varje enskild molekylär spelare NLRP3-inflammasom–kaspas-8–kaspas-3–GSDME-kaskaden som den proteolytiska vägen involverad i den extracellulära frisättningen av bioaktivt IL-1 av människor TH17-celler.

Fig. 6|NLRP3–casp8/3-klyvningskaskaden leder till GSDME-porer för IL-1-släpp

TH17-celler är motståndskraftiga mot pyroptos trots GSDME-porer

Gasdermin-porbildning har tidigare associerats med pyroptotisk celldöd i en mängd olika celltyper13,14,37. Vi hittade uttryck av den klyvda porbildande N-GSDME-enheten i plasmamembranet men inte cytosolen, vilket stödde den porbildande funktionen hos GSDME i T-celler (Fig. 7a). Överraskande nog uteslöt en transkriptomisk jämförelse av GSDME-intakta och CRISPR-Cas9-genredigerade, GSDME-bristiga humana TH17-celler av GSEA skillnader i olika former av celldöd; Det avslöjade dock att de påverkade processerna och vägarna i GSDME-bristiga TH17-celler huvudsakligen var relaterade till gener som kontrollerar transmembrantransport, i linje med de porbildande ledningar som bildas av N-GSDME (Fig. 7b och Tilläggsbild 10). . En encellig transkriptomisk jämförelse av individuella TH17-celler selekterade för närvaron kontra frånvaron av GSDME-uttryck stödde livsdugligheten hos GSDME-uttryckande TH17-celler genom deras genuppsättningsanrikning för proliferation (Fig. 7c). Vi validerade slutligen motståndskraften hos mänskliga GSDME-uttryckande TH17-celler mot pyroptos genom att demonstrera frånvaron av någon skillnad i frisättning av laktatdehydrogenas (LDH) över CRISPR-Cas9-genredigerade, GSDME-defekta och GSDME-intakta TH17-celler på TCR-stimulering (fig. 7d). Vi jämförde sedan IL-1 + och IL-1 – TH17-celler med avseende på deras livskraft och proliferationspotential, eftersom TH17-celler inte visade något IL-1 ytuttryck i motsats till IL{{36 }}producerande celler från andra cellulära linjer, såsom monocyter (Utökad data Fig. 5d). Denna jämförelse av IL-1 + och IL-1 – TH17-celler nödvändiggjorde upprättandet av en hemmagjord IL-1 -sekretionsanalys, som möjliggjorde isolering av IL-1 + -viabla TH17-celler genom infångning av utsöndrade autokrin IL-1 till cellytan efter forbol-12-myristat-13-acetat (PMA) och jonomycinstimulering. Ingen skillnad i kloningseffektiviteten för TH17-celler som deponerades som enstaka celler efter sortering för närvaro eller frånvaro av yt-IL-1 observerades (kompletterande fig. 11). Detta fynd uteslöt skillnader i viabiliteten och expansionen av IL-1 +- och IL-1-TH17-celler på encellsnivå. Vi återklonade ytterligare TH17-kloner som screenades, baserat på olika grader av intracellulärt IL-1-uttryck, och övervakade deras respektive kloningseffektivitet. Om GSDME-aktiverad IL-1-frisättning var associerad med pyroptotisk celldöd, skulle en omvänd korrelation mellan IL-1-uttryck i T-cellskloner och frekvensen av växande kloner på deras individuella omkloning (kloningseffektivitet) vara att väntas. T-cellsrekloningseffektiviteten var dock oberoende av IL-1-expressionsnivåer i TH17-cellklonerna och liknade istället den för kontroll-T-cellkloner, selekterade på basis av varierande expressionsnivåer av IFN- i frånvaro av IL-1-samuttryck (fig. 7e). Viktigt är att IL-1 + TH17-cellkloner fortsatte att återuttrycka IL-1 på repetitiva TCR-återstimuleringscykler (Fig. 7f). Således uteslöts en celldödsassocierad förlust av IL-1 -producerande celler från deras respektive klonala T-cellspopulationer vid restimulering. Noterbart indikerar detta fynd ett T-cellscytokinminne för inducerbar IL-1. Vi utförde en transkriptomisk jämförelse mellan bulk IL-1 + och IL-1 – TH17-celler och observerade ännu större anrikning för proliferationsgenuppsättningar i IL-1 + jämfört med IL-1 – TH17-celler kloner (fig. 7g). Encellig transkriptomisk jämförelse av IL1A+ kontra IL1A-TH17-celler bekräftade den transkriptomiska anrikningen för proliferation. Detta var också fallet för jämförelsen av Leiden-kluster 1, som berikades för IL1A-uttryckande TH17-celler och inflammatoriska signaturer, med alla andra kluster (Fig. 7h). IL-1 + TH17-celler visade högre Ki67-uttryck enligt flödescytometrisk analys än deras IL-1 – motsvarigheter efter 5 dagars polyklonal stimulering (Fig. 7i), vilket återigen stöder tanken att i mänskliga TH17-celler IL{ {96}} exit är inte associerat med celldöd, till skillnad från i medfödda celler. Kumulativt utesluter dessa data en association av IL-1-produktion med (pyroptotisk) celldöd även på encellsnivå och visar att mänskliga T-celler har ett cytokinminne för IL-1-produktion vid upprepad TCR-restimulering .

T-cellshärledd IL-1 bidrar till antifungalt värdförsvar

Vår upptäckt att mänskliga TH17-celler producerar den medfödda farosignalen IL-1 och återanvänder medfödda signaleringsmaskiner för dess extracellulära frisättning suddar ut skillnaden mellan adaptiva och medfödda immunsvar och utökar därmed den övergripande funktionella repertoaren av T-celler. En kritisk egenskap som förblir karakteristisk för adaptiva minnessvar är TCR-försedd antigenspecificitet. Vi undersökte därför om förmågan hos mänskliga TH17-celler att producera IL-1 är begränsad till specifika antigenspecificiteter. TH17-celler har tidigare visat sig vara mycket anrikade i celler specifika för C. albicans och Staphylococcus aureus antigener15. Det är intressant att vi observerade signifikant större IL-1-uttryck och utsöndring av C. albicans-specifika än av S. aureus-specifika TH17-cellkloner (Fig. 8a). Vi undersökte sedan om naiva T-celler som känner igen C. albicans snarare än S. aureus skulle primeras av deras besläktade antigen för att selektivt producera IL-1. Naiva (CD45RA+ CCR7+) TH-celler samodlades med autologa monocyter pulserade med värmeinaktiverade C. albicans eller S. aureus-antigener eller stimulerades polyklonalt med anti-CD3 och anti-CD28 monoklonala antikroppar, och klonades sedan på dag 7 med allogena matarceller. Alla kloner återstimulerades på dag 14 med anti-CD3 och anti-CD28 monoklonala antikroppar under 5 dagar för ELISA av deras supernatanter. Påfallande nog fann vi att C. albicans, men inte S. aureus eller polyklonal TCR-aktivering, inducerade de novo IL-1-produktion i mänskliga differentierande TH17-celler (Fig. 8b). Vår kombinerade ex vivo-återkallelse och in vitro-priming-metod fastställer därför att förmågan att producera IL-1 är begränsad till T-celler med TCR-specificitet för C. albicans. Vi testade slutligen om den särskiljande förmågan hos C. albicans-specifika TH17-celler att producera IL-1 är associerad med en fysiologisk roll i antifungalt värdförsvar. För detta samodlade vi humana monocyter med supernatanter från humana TH17-celler efter deras polyklonala restimulering med anti-CD3 och anti-CD28 monoklonala antikroppar i 5 dagar. Vi observerade signifikant ökad fagocytos av FITC-märkt C. albicans av monocyter med flödescytometri. Viktigt är att den ökade C. albicans-fagocytosen av TH17-cellsupernatanter var IL-1-beroende, vilket framgår av signifikant upphävande av C. albicans-fagocytos om TH17-cellsupernatanter saknade IL-1 efter immunabsorption eller CRISPR–Cas{ {46}}målinriktad IL-1-utarmning i TH17-celler (Fig. 8c). In vitro-avbildning av levande celler bekräftade ytterligare det ökade upptaget och elimineringen av C. albicans av monocyter i närvaro av IL--1 -innehållande TH17-cellsupernatanter (Fig. 8d, videodata). Sammantaget tyder dessa fynd starkt på att TH17-celler rensar C. albicans-infektioner inte bara via sin produktion av IL-17, som man tidigare trott38, utan också, i betydande utsträckning, via förmågan hos en unik TH17-cellsundergrupp att producera IL-1 . Kumulativt avslöjar resultaten som identifierar GSDME-porbildning i T-celler som en exitstrategi för proinflammatorisk IL-1 och regleringen av GSDME genom NLRP3-inflammasom–kaspas-8–kaspas-3-axeln en ny sätt för T-cellscytokinsekretion som är associerad med en proinflammatorisk undergrupp av TH17-celler med antifungala TCR-specificiteter. Detta ger nya terapeutiska mål för modulering av humana TH17-celler som är relevanta för antifungalt värdförsvar och som också kan delta i patogenesen av kroniska inflammatoriska sjukdomar.

cistanche tubulosa-förbättra immunförsvaret

Diskussion

Sammanfattningsvis avslöjar våra fynd en tidigare okänd biologisk väg och cytokinutsöndringsmodalitet i humana T-celler som diversifierar den övergripande funktionaliteten hos T-cellpopulationen. Vi fann att IL-1-uttryck var unikt begränsat till TH17-cellsödet, vilket framgår av dess samuttryck med IL-17A, reglering av ROR-t, induktion av de TH17-cellprimerande cytokinerna IL{{ 6}} och TGF- och genom dess TH17-cellassocierade kemokinreceptoruttrycksprofil. Dessa fynd överensstämmer med förekomsten av bindningsställen för ROR-t och ROR- i IL1Α-förstärkar- och promotorregionerna som beskrivs i föreliggande studie och med de tidigare rapporterade ROR-t-bindningsställena i NLRP3-promotorregionen39. Vi observerade vidare att TH17 cell-primande cytokiner ökade NLRP3 och GSDME uttryck. Följaktligen visade masterregulatorer för TH17-cellödet, såsom ROR- och BATF, såväl som flera TCR-inducerbara transkriptionsfaktorer, förmodade bindningsställen i GSDME-förstärkarregionerna. TH17-cellpolarisering främjade därför inte bara IL-1-uttryck utan också dess extracellulära utgång (Utökad data Fig. 10, grafisk sammanfattning). Oväntat fann vi att NLRP3-inflammasomen var aktiv och återanvänds för frisättning av IL-1 istället för IL-1 i TCR-aktiverade TH17-celler. Till skillnad från medfödda celler är T-celler inte specialiserade för medfödd riskavkänning, vilket är känt för att utlösa sammansättningen av NLRP3-inflammasomkomponenter. Emellertid har höjningen av cytoplasmatisk Ca2+ tidigare visat sig kringgå medfödd farosignalering för NLRP3-inflammasomaktivering16,40. Detta överensstämmer med vår upptäckt att TCR-aktivering, som åtföljs av kalciumflöde, är ett krav för IL-1-frisättning av mänskliga TH17-celler. Vi observerade att TH17-celler engagerade en alternativ NLRP3 nedströms signaleringskaskad via engagemang av kaspas-8. Detta kan ha underlättats av frånvaron av kaspas-1-klyvning eftersom konkurrenskraftig kaspas-1 kontra inflammasom rekrytering av kaspas-8 har visats tidigare34,41. Vi hittade också pro-kaspas-1 och oklyvd GSDMD i humana TH17-celler, men inga bevis för deras NLRP3-inflammasomreglerade klyvning eller för IL-1-produktion. Uttrycket av deras prekursorer väcker frågan om klassisk NLRP3-inflammasomsignalering och IL-1-frisättning också kan fungera i mänskliga TH17-celler om alternativa stimuli som ännu inte har identifierats tillämpas. Detta innebär att kaspas-8- kontra kaspas-1-beroende motreglerande mekanismer kan kontrollera en dikotomi av IL-1 kontra IL-1-produktion av T-celler, vilket konsoliderar tidigare föreslagna roller för NLRP3-inflammasomen i frisättningen av IL-1 i humana TH1-celler42 och murina TH17-celler43. En spännande observation av vår studie var identifieringen av GSDME-uttryck och klyvning i T-celler. Detta avslöjade att okonventionell cytokinutsöndring via membranporer kan förekomma i T-celler. Flera av de funktioner som nyligen tilldelats GSDME har associerats med pyroptos och efterföljande förbättring av tumörcellsdöd och en inflammatorisk mikromiljö 32,44. Överraskande nog fann vi att GSDME-uttryckande TH17-celler istället visade bevarad livsduglighet och fortsatt proliferation på repetitiv TCR-stimulering jämfört med GSDME-defekta T-celler. Samma resultat observerades för IL-1 + jämfört med IL-1 – T-celler. Dessa fynd var oväntade, med tanke på att IL-1-produktion hittills har ansetts vara ett kännetecken för åldrande och därmed för replikationsstoppade eller döende celler45. Detta framkallar tanken att farosignalen IL-1 kan vara en del av ett T-cellsassocierat cytokinminne som är re-exciterbart vid besläktad antigenigenkänning46. Dessutom kan GSDME-porerna tjäna en fysiologisk funktion för att göra det möjligt för TH17-celler att frigöra ytterligare ännu oidentifierade molekyler utöver IL-1 som definieras av deras storlek eller laddning47. Detta skulle stämma överens med resultaten av vår opartiska transkriptomiska jämförelse av GSDME-intakta eller CRISPR–Cas9-konstruerade, GSDME-defekta TH17-celler, som avslöjade flera roller för GSDME i transmembrantransport men inte celldöd. Mekanismen, genom vilken livskraften och det långsiktiga IL-1-cytokinminnet i T-celler med GSDME-porer bevaras, återstår att utforska i framtiden. Tillgängligheten av IL-1 från olika cellulära källor, särskilt från medfödda APC:er, väcker frågan om det relativa bidraget av T-cellshärledd IL-1 till människors hälsa och sjukdomar. Även om IL-1 + T-celler endast utgör en liten undergrupp inom T-cellslinjen, var deras förmåga att producera IL-1 kvantitativt jämförbar med LPS-stimulerade monocyter, vilket stöder det nya konceptet att T-celler kan tjäna som en relevant källa till inflammatorisk IL-1 . Våra fynd från transkriptomiska och funktionella analyser visar att IL-1 är associerat med det proinflammatoriska ödet för TH17-celler. IL-1 +-subpopulationen av humana TH17-celler visade transkriptomiska signaturer av förbättrad inflammatorisk patogenicitet och samband med kroniska inflammatoriska sjukdomar. Det markant förbättrade uttrycket av IL-1 genom att cirkulera TH17-celler från patienter med JIA och deras rikliga lokalisering i den inflammerade ledvätskan stödjer denna patogena potential hos IL-1 +-undergruppen av TH17-celler. Ett rigoröst orsakssamband mellan IL-1 -producerande TH17-celler och patogenesen av JIA återstår fortfarande att fastställa och den relativa effekten av IL-1 + TH17-celler valideras i framtida kliniska prövningar. En slående observation var att IL-1-produktion av T-celler är fast kopplad genom deras TCR-specificitet. Även om IL-1-produktion av medfödda cellulära källor utlöses av ospecifik stressstimuli16, fann vi att IL-1-produktion av mänskliga TH17-celler var associerad med en TCR-specificitet för C. albicans. S. aureus-specifika TH17-celler visade istället signifikant minskad IL-1-produktion. Dessa fynd överensstämmer med det differentiella kravet på IL-1 för generering av C. albicans- men inte S. aureus-specifika TH17-celler, som tidigare rapporterats4 och följaktligen med den kritiska rollen för IL{{126} } för induktion av IL-1-uttryck, som rapporterats här. Dessutom fann vi IL-1-utsöndring vara beroende av TCR-stimulering och kalciumsignaler, vilket betonar dess nära koppling till specifik adaptiv immunsignalering via TCR. TH17-celler är kända för att vara huvudpersonerna i elimineringen av C. albicans-infektioner genom deras utsöndring av IL-17, vilket exemplifieras av C. albicans dysbios i miljöer med genetiska eller terapeutiska IL-17-brister38. Vi fann att TH17-cellprodukten IL-1 var involverad i C. albicans-clearance eftersom dess frånvaro i TH17-cellsupernatanter signifikant minskade C. albicans fagocytos av monocyter. Detta tyder på att antifungala TH17-celleffektorfunktioner utövas inte bara genom IL-17A/F, som tidigare föreslagits, utan också genom IL-1 på ett TCR-specifikt sätt. Huruvida avvikande reglering av den molekylära vägen som leder till IL-1-produktion av TH17-celler kan predisponera för äventyrat antifungalt värdförsvar kommer därför att behöva testas i framtiden. Sammantaget banar våra resultat vägen för en systematisk undersökning av bidragen från IL-1 -producerande TH17-celler i olika inflammatoriska sjukdomar och svampdödande värdförsvar. Axeln TCR–NLRP3 inflammasom–kaspas-8–kaspas-3–GSDME representerar inte bara ett tidigare förbisett sätt för immunsignalering och ödesinstruktion i TH-celler utan tillhandahåller också molekylära mål för att antingen störa en patogen TH17-cell identitet eller att utnyttja den för värdförsvar.

Fig. 7|TH17-celler är motståndskraftiga mot pyroptos trots GSDME-plasmamembranporer.

Fig. 8|TCR-specificitet styr IL-1-produktion som bidrar till C. albicans-clearance

Referenser

1. Ivanov, II et al. Den föräldralösa nukleära receptorn RORgammat styr differentieringsprogrammet för proinflammatoriska IL-17+ T-hjälparceller. Cell 126, 1121–1133 (2006).

2. Zwicky, P., Unger, S. & Becher, B. Targeting interleukin-17 in chronic inflammatory disease: a clinical perspective. J. Exp. Med. 217, e20191123 (2020).

3. Stockinger, B. & Omenetti, S. Den dikotoma karaktären hos T-hjälparceller 17. Nat. Rev. Immunol. 17, 535–544 (2017).

4. Zielinski, CE et al. Patogeninducerade humana TH17-celler producerar IFN-gamma eller IL-10 och regleras av IL-1beta. Nature 484, 514–518 (2012).

5. Ghoreschi, K. et al. Generering av patogena TH17-celler i frånvaro av TGF-beta-signalering. Nature 467, 967–971 (2010).

6. Noster, R. et al. Dysregulation av proinflammatoriska kontra antiinflammatoriska mänskliga TH17-cellfunktioner i det autoinflammatoriska Schnitzler-syndromet. J. Allergy Clin. Immunol. 138, 1161–1169.e1166 (2016).

7. Aschenbrenner, D. et al. Ett immunreglerande och vävnadsuppehållsprogram modulerat av c-MAF i humana TH17-celler. Nat. Immunol. 19, 1126–1136 (2018).

8. Wu, C. et al. Induktion av patogena TH17-celler genom inducerbart saltavkännande kinas SGK1. Nature 496, 513–517 (2013).

9. Matthias, J. et al. Salt genererar antiinflammatoriska Th17-celler men förstärker patogeniciteten i proinflammatoriska cytokinmikromiljöer. J. Clin. Investera. 130, 4587–4600 (2020).

10. Cavalli, G. et al. Interleukin 1alpha: en omfattande genomgång av IL-1alfas roll i patogenesen och behandlingen av autoimmuna och inflammatoriska sjukdomar. Autoimmun. Rev. 20, 102763 (2021).

11. Acosta-Rodriguez, EV, Napolitani, G., Lanzavecchia, A. & Sallusto, F. Interleukins 1beta och 6 men inte transformerande tillväxtfaktor-beta är väsentliga för differentieringen av interleukin 17-producerande humana T-hjälparceller . Nat. Immunol. 8, 942–949 (2007).

12. Latz, E., Xiao, TS & Stutz, A. Aktivering och reglering av inflammasomerna. Nat. Rev. Immunol. 13, 397–411 (2013).

13. Shi, J. et al. Klyvning av GSDMD av inflammatoriska kaspaser bestämmer pyroptotisk celldöd. Nature 526, 660–665 (2015).

14. Liu, X. et al. Inflammasomaktiverad gasdermin D orsakar pyroptos genom att bilda membranporer. Nature 535, 153–158 (2016).

15. Acosta-Rodriguez, EV et al. Ytfenotyp och antigenspecificitet hos humant interleukin 17-producerande T-hjälparminnesceller. Nat. Immunol. 8, 639–646 (2007).

16. Gross, O. et al. Inflammasomaktivatorer inducerar interleukin- 1alfa-sekretion via distinkta vägar med olika krav på proteasfunktionen hos kaspas-1. Immunity 36, 388–400 (2012).

17. Malik, A. & Kanneganti, TD Funktion och reglering av IL-1alfa vid inflammatoriska sjukdomar och cancer. Immunol. Upps. 281, 124–137 (2018).

18. Cimaz, R. Systemisk uppkomst av juvenil idiopatisk artrit. Autoimmun. Upps. 15, 931–934 (2016).

19. Fong, KY, Boey, ML, Koh, WH & Feng, PH Cytokinkoncentrationer i ledvätskan och plasman hos patienter med reumatoid artrit: korrelation med benerosion. Clin. Exp. Reumatol. 12, 55-58 (1994).

20. Eyerich, S. & Zielinski, CE Definiera Th-cells undergrupper på ett klassiskt och vävnadsspecifikt sätt: exempel från huden. Eur. J. Immunol. 44, 3475–3483 (2014).

21. Monteleone, M., Stow, JL & Schroder, K. Mekanismer för okonventionell utsöndring av IL-1-familjens cytokiner. Cytokine 74, 213–218 (2015).

22. Keller, M., Ruegg, A., Werner, S. & Beer, HD Aktivt kaspas-1 är en regulator av okonventionell proteinutsöndring. Cell 132, 818–831 (2008).

23. Kurt-Jones, EA, Beller, DI, Mizel, SB & Unanue, ER Identifiering av ett membranassocierat interleukin 1 i makrofager. Proc. Natl Acad. Sci. USA 82, 1204-1208 (1985).

24. Mosley, B. et al. Interleukin-1-receptorn binder den humana interleukin-1 alfaprekursorn men inte interleukin-1 betaprekursorn. J. Biol. Chem. 262, 2941-2944 (1987).

25. Carruth, LM, Demczuk, S. & Mizel, SB. Involvering av ett kalpainliknande proteas i bearbetningen av den murina interleukin-1alfa-prekursorn. J. Biol. Chem. 266, 12162-12167 (1991).

26. Kobayashi, Y. et al. Identifiering av kalciumaktiverat neutralt proteas som ett bearbetningsenzym av humant interleukin 1 alfa. Proc. Natl Acad. Sci. USA 87, 5548-5552 (1990).

27. Fettelschoss, A. et al. Inflammasomaktivering och IL-1beta target IL-1alfa för utsöndring i motsats till ytuttryck. Proc. Natl Acad. Sci. USA 108, 18055–18060 (2011).

28. Franklin, BS, Latz, E. & Schmidt, FI De intra- och extracellulära funktionerna hos ASC-fläckar. Immunol. Upps. 281, 74–87 (2018).

29. Nagar, A., DeMarco, RA & Harton, JA Karakterisering och utvärdering av inflammasom- och kaspas{1}}aktivitet: en avbildningsflödescytometerbaserad detektion och bedömning av inflammasomfläckar och kaspas-1-aktivering. J. Immunol. 202, 1003–1015 (2019).

30. Rathinam, VA & Fitzgerald, KA Inflammasomkomplex: framväxande mekanismer och effektorfunktioner. Cell 165, 792–800 (2016).

31. Broz, P., Pelegrin, P. & Shao, F. Hjärnan är en proteinfamilj som utför celldöd och inflammation. Nat. Rev. Immunol. 20, 143–157 (2020).

32. Zhang, Z. et al. Gasdermin E undertrycker tumörtillväxt genom att aktivera antitumörimmunitet. Nature 579, 415–420 (2020).

33. Schraml, BU et al. AP-1-transkriptionsfaktorn BATF styr TH17-differentiering. Nature 460, 405–409 (2009).

34. Antonopoulos, C. et al. Kaspas-8 som effektor och regulator av NLRP3-inflammasomsignalering. J. Biol. Chem. 290, 20167–20184 (2015).

35. Vajjhala, PR et al. Inflammasomadaptern ASC inducerar procaspas-8 dödseffektdomänfilament. J. Biol. Chem. 290, 29217–29230 (2015).

36. Stennicke, HR et al. Pro-kaspas-3 är ett stort fysiologiskt mål för kaspas-8. J. Biol. Chem. 273, 27084-27090 (1998).

37. Deng, W. et al. Streptokock pyrogent exotoxin B klyver GSDMA och utlöser pyroptos. Nature 602, 496–502 (2022).

38. Puel, A. et al. Kronisk mukokutan candidiasis hos människor med medfödda fel av interleukin-17 immunitet. Science 332, 65–68 (2011).

39. Billon, C., Murray, MH, Avdagic, A. & Burris, TP RORgamma reglerar NLRP3-inflammasomen. J. Biol. Chem. 294, 10–19 (2019).

40. Lee, GS et al. Den kalciumavkännande receptorn reglerar NLRP3-inflammasomen genom Ca2+ och cAMP. Nature 492, 123–127 (2012).

41. Gao, Y. et al. Transkriptionell profilering identifierar kaspas-1 som en T-cells inneboende regulator av Th17-differentiering. J. Exp. Med. 217, e20190476 (2020).

42. Arbore, G. et al. T helper 1-immunitet kräver komplementdriven NLRP3-inflammasomaktivitet i CD4+ T-celler. Science 352, aad1210 (2016).

43. Martin, BN et al. T-cellsinneboende ASC främjar kritiskt TH17-förmedlad experimentell autoimmun encefalomyelit. Nat. Immunol. 17, 583–592 (2016).

44. Wang, Y. et al. Kemoterapiläkemedel inducerar pyroptos genom kaspas-3-klyvningen av en hjärna. Nature 547, 99–103 (2017).

45. Wiggins, KA et al. IL-1-klyvning av inflammatoriska kaspaser av den icke-kanoniska inflammasomen kontrollerar den senescensassocierade sekretoriska fenotypen. Aging Cell 18, e12946–e12946 (2019).

46. ​​Helmstetter, C. et al. Individuella T-hjälparceller har ett kvantitativt cytokinminne. Immunity 42, 108–122 (2015).

47. Xia, S. et al. Gasdermin D porstruktur avslöjar preferentiell frisättning av moget interleukin-1. Nature 593, 607–611 (2021).