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针对全球严重感染与炎症性疾病激增的现状，研究人员开展敲低人脑微血管内皮细胞（HBMEC）中 NLRP2 基因的研究。借助高通量芯片与 RNA-Seq 等技术，发现敲低该基因可激活自噬和内体囊泡信号通路并促进细胞因子分泌，为相关疾病诊疗提供新方向。
背景：鉴于全球范围内严重感染性和炎症性疾病在普通人群中的迅速增加，深入了解感染和炎症过程至关重要。
目的：这些疾病可通过多种细胞因子、趋化因子和化学化合物治疗，但如何发现和鉴定有效的蛋白质药物尚不清楚。本研究建立了大规模分析方法，如构建蛋白质调控网络的高通量芯片结合 RNA-Seq 技术。
方法：制备 NLRP2:shRNA（1–3）和 GFP: 对照慢病毒感染人脑微血管内皮细胞（HBMEC）以敲低兼具生化活性和生物力学特性的 NLRP2 基因。将 HBMEC 接种于 18mm×18mm 圆形软盖玻片上，通过敲低 NLRP2 基因并添加嘌呤霉素，经 KEGG 通路分析显示，大量细胞因子分泌以激活自噬和内体囊泡信号传导，这通过 ELISA 方法和 QAHNeu-1 芯片成功检测到，而 GFP: 对照组无分泌。
结果：表明 NLRP2 基因对细胞因子高度响应。RNA-Seq 平台的蛋白质调控网络显示，敲低 NLRP2 基因后的分泌与自噬、内体、多囊体、磷脂酰肌醇和坏死信号通路高度相关。此外，发现大多数表达的细胞因子对细胞内囊泡依赖性分泌具有特异性，导致明显的细胞肿胀和脱落、膜蛋白点状成核以及肌动蛋白动态变化。有趣的是，还发现自噬与内体信号共同激活以促进分泌，引发 “细胞因子风暴”，导致脂质相分离。
结论：本研究提出以 NLRP2 基因网络为中心的高通量方法用于多种严重疾病，为影响感染和炎症（如 COVID-19 / 大肠杆菌）的生物通路提供新见解。它们可作为潜在治疗靶点进行调节，并在许多疾病的诊断和治疗中用作生物标志物以促进人类健康。这增加了我们在基因组学和蛋白质组学水平开发新型无铅肽的兴趣，通过膜蛋白融合策略获得用于微阵列构建（VirD - 细胞因子、VirD - 酶、VirD - 聚合物）的细胞因子和趋化因子，以及用于感染、糖尿病、心血管疾病、动脉粥样硬化、非酒精性脂肪肝、自身免疫性疾病、神经退行性疾病甚至癌症相关疾病治疗的抗体和疫苗开发。它们在分子诊断、蛋白质标志物发现和生物治疗中具有最有价值的应用。
