去泛素化酶A20可通过抑制巨噬细胞坏死阻止炎症小体依赖性关节炎

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A20（又称为TNF inducible protein 3，TNFAIP3）是一种去泛素化酶，在抗炎过程中行使重要作用。GWAS研究显示在银屑病、SLE（systemic lupus erythematosus，系统性红斑狼疮）、克罗恩病、类风湿关节炎等多种人类炎症性和自身免疫疾病中，A20为易感基因。小鼠中缺失A20导致围产期或者出生后一周内死亡，并发致死性多器官炎症。组织特异性缺失A20使小鼠对炎症性和自身免疫性疾病易感。虽然，A20的抗炎症功能对于人和小鼠都是不可或缺的，但A20在体内的抗炎机制目前还存在争议。

通常认为，A20主要通过抑制NF-κB活化，行使抗炎功能。A20通过降解K63连接的泛素化链阻止IKK和TAK1招募到上游受体，抑制NF-κB的激活过程【1】。另外有报道，A20使RIPK3去泛素化，抑制细胞坏死，而且RIPK3的缺失能够延长A20-KO小鼠的存活。但MLKL（坏死过程中另一重要分子）的缺失并没有改善A20-KO小鼠的存活【2】，使得坏死过程在A20缺失致病过程中的作用有待进一步研究。

2019年5月14日，比利时的Marietta Armaka、Geert vanLoo和德国的ManolisPasparakis共同合作在Nature Cell Biology杂志上发表文章A20 prevents inflammasome-dependent arthritis by inhibiting macrophage necroptosis through its ZnF7 ubiquitin-binding domain，揭示出A20缺陷巨噬细胞中，RIPK1/RIPK3/MLKL介导的细胞坏死驱动炎症小体的活化，引发炎症。A20的ZnF7结构域间接抑制巨噬细胞坏死，阻止炎症小体依赖的关节炎的发生，发挥抗炎功能。

该研究团队之前报道，髓系细胞中特异性缺失A20的小鼠有自发的炎症性关节炎病变，模拟类风湿关节炎病变。NLRP3、caspase-1和IL-1R1等炎症小体活化的关键因子的全身敲除大大缓解了关节炎的病发。研究团队进一步在髓系细胞中缺失ASC（apoptosis-associatedspeck-like protein containing CARD），即A20MYC-KOAscMYC-KO，发现ASC的缺失明显改善A20MYC-KO小鼠的关节炎症状，包括关节炎症、骨和软骨损伤。巨噬细胞固有的炎症小体活化在A20缺失驱动关节炎发展中起重要作用。虽然A20被认为主要通过抑制NF-κB的活化发挥抗炎作用，但缺失NF-κB通路中重要分子IKK2（即A20MYC-KOIKK2MYC-KO）并没有改善A20MYC-KO小鼠的关节炎症状。

同时， MyD88的缺失明显抑制A20MYC-KO小鼠的关节炎发展、脾肿大及髓系细胞增生等症状，研究人员在髓系细胞和非髓系细胞中敲除MyD88，显著改善A20MYC-KO小鼠的关节炎病症和炎症状态。尤其在滑膜成纤维细胞中，IL-1β和IL-1α激活IL-1R及下游的MyD88信号，介导A20缺失导致的炎症性疾病。

RIPK3能够通过诱导MLKL依赖的细胞坏死和细胞凋亡调控炎症，A20参与调控RIPK3信号，发挥抗炎作用。研究人员繁殖了A20MYC-KORipk3 -/-小鼠，A20MYC-KOMlkl -/-小鼠，和RIPK1酶活性缺失的A20MYC-KORipk1 D138N/D138N小鼠，发现RIPK3缺失、MLKL缺失或者RIPK1酶活性缺失都抑制关节炎的发展，降低炎性细胞因子IL-1β、TNF的分泌。进一步研究发现，RIPK3-MLKL依赖的细胞坏死促进A20缺失的巨噬细胞分泌IL-1β、IL-1α。

A20包括一个ovariantumor domain (OTU)结构域和7个ZnF结构域，其中OTU和ZnF4结构域突变对于A20介导的抗炎作用没有影响，ZnF7参与A20对NF-κB和TNFR1下游细胞死亡信号的抑制作用。研究人员突变ZnF7结构域，发现小鼠有骨和软骨损伤、炎症等自发炎症性关节炎病症。ZnF7突变使A20丧失和线性泛素链的结合能力，导致TNFR1信号复合体上线性泛素链降解，炎症性细胞因子IL-1β、IL-1α分泌增加。

总的来说，研究人员揭示了A20缺失导致关节炎的分子机制，深入阐释了A20通过ZnF7结构域结合到TNFR1信号上，调控巨噬细胞坏死过程，抑制炎症小体的活化和关节炎的发展。这些结果为理解A20的作用机制及炎症性疾病的治疗提供了新的思路。