癲癇病因復雜多樣，多數癲癇患者病因不清，近年來越來越多的證據表明炎癥在癲癇中發揮了重要作用。Nod樣受體蛋白3（Nod-like receptor protein 3，NLRP3）炎癥小體是目前研究最為深入的炎癥體，抑制NLRP3炎癥體具有潛在的抗癲癇作用，NLRP3炎癥體作用機制及其各種抑制藥物仍在探索之中，繼續深入研究NLRP3炎癥體與癲癇的關系，有利于進一步明確癲癇病因，推動抗癲癇發作藥物開發的進步。本文對目前已知的NLRP3及其抑制藥物在癲癇中的研究進展進行綜述，為預防和治療癲癇提供新的思路和靶點。
引用本文： 孫素娟, 劉學伍. Nod樣受體蛋白3及其抑制藥物在癲癇中的研究進展. 癲癇雜志, 2022, 8(4): 326-330. doi: 10.7507/2096-0247.202204011 復制
癲癇是多種原因導致的腦部神經元高度同步化異常放電所致的臨床綜合征，影響全球超7 000萬人[1]。引起癲癇的病因非常復雜，已知因素包括急性腦損傷、中樞神經系統感染，神經系統變性病、遺傳等，但許多癲癇患者病因不清。近年來，越來越多的證據表明，炎癥是癲癇發生發展中非常重要的一個原因[2]，在癲癇發生過程中，局部或系統性不受調節的炎癥反應會導致神經連接不當和神經元網絡過度刺激，從而促進癲癇的發生[3]。癲癇發生與腦組織中的慢性炎癥狀態有關，并伴有輕微的神經元損傷和膠質增生[4]。
Nod樣受體蛋白3（Nod-like receptor protein 3，NLRP3）是目前研究最為深入的炎癥體，多項研究表明，NLRP3激活后促進多種炎癥因子的釋放，進而加重癲癇發作[5]，本文就目前已知的NLRP3及其抑制藥物在癲癇中的研究進展進行綜述，為預防和治療癲癇提供新的思路和靶點。
1 NLRP3炎癥小體的結構和激活
1.1 NLRP3炎癥小體的結構
NLRP3炎癥小體是Nod樣受體（NOD-like receptor，NLR）家族中NLRP亞家族的成員之一，由NLRP3、凋亡相關斑點蛋白（Apoptosisassociated speck-like protein，ASC）和磷酸化的半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶-1（Cysteinyl aspartate-specific protease-1，caspase-1）前體組成，NLRP3包含一個氨基末端嘧啶結構域，主要參與信號傳遞過程、一個核苷酸結合NACHT結構域，為NLRP3的主體部分，參與NLR寡聚化形成炎癥小體的核心結構和一個羧基末端富含亮氨酸重復序列（LRR）結構域，主要參與內源和外源性危險信號的識別過程。當NLRP3激活后，其氨基末端的效應結構域（Pyrindo main，PYD）識別并結合ASC的 PYD，募集 ASC和Caspase-1 的前體，從而形成NLRP3炎癥小體，NLRP3炎性小體能使磷酸化的caspase-1去磷酸化而活化，進而促進白細胞介素-1β（Interleukin-1β，IL-1β）、IL-18等炎性因子前體的成熟。
1.2 NLRP3炎癥小體的激活
NLRP3炎癥小體的激活機制包括鉀離子外流、鈣離子內流、線粒體功能障礙、活性氧（Reactive oxygen species，ROS）增多、溶酶體破裂等[6]。NLRP3炎癥小體的激活主要分為兩個階段，第一階段為啟動階段，固有免疫細胞在病原相關分子模式（Pathogen-associated molecular patterns， PAMPs）和損傷相關分子模式（Damage associated molecular patterns，DAMPs）作用下，通過IL-1β和腫瘤壞死因子-α等細胞因子介導作用于Toll樣受體（Toll-like receptors，TLR）或腫瘤壞死因子受體（Tumor necrosis factor receptor，TNFR），激活核因子-κB（Nuclear factor kappa-B，NF-κB）通路，上調NLRP3、IL-1β前體、IL-18前體的表達[7-8]。第二階段為炎癥小體的活化階段，在NLRP3內源性激活劑或外源性激活劑作用下，NLRP3小體聚集形成活性炎癥小體，切割Pro-caspase-1形成caspase-1，進而在caspase-1作用下，Pro-IL-1β和Pro-IL-18被切割為成熟的IL-1β和IL-18，參與各種炎癥反應[9]。
2 NLRP3與癲癇
2.1 NLRP3參與癲癇發生的機制
有研究表明，NLRP3在顳葉內側癲癇硬化海馬中表達增加，并與IL-1β、caspase-1蛋白增加有關[10]，難治性顳葉癲癇患者外周血IL-1β、腦皮質NLRP3的表達水平高于對照組。匹羅卡品腹腔注射造模的野生型小鼠海馬NLRP3、IL-1β表達水平高于對照組。NLRP3基因敲除小鼠外周血中的IL-1β水平低于野生型組，海馬CA3區神經元壞死和凋亡水平低[3]，NLRP3炎癥體激活可導致癲癇神經元的凋亡[11]。另外NLRP3炎癥體激活通過調節環磷酸腺苷效應元件結合蛋白（cAMP-response element binding protein，CREB）/抑制元件沉默轉錄因子（Repressor element silencing transcription factor，REST）/SP1轉錄因子（SP1 transcription factor，SP1）信號通路增強腺苷激酶（Adenosine kinas， ADK）表達，從而加速小鼠癲癇的發生[12]。
2.2 NLRP3在癲癇中的激活機制
2.2.1 TRPV4誘導NLRP3炎癥小體激活
瞬時受體電位香草素亞型4（Transient receptor potential vanilloid 4， TRPV4）是TRPV通道家族成員，對Ca2+具有選擇性滲透性，其激活誘導Ca2+內流，以增加細胞內游離Ca2+濃度。Wang等[13]利用小鼠顳葉癲癇（Temporal lobe epilepsy，TLE）氯化鋁-匹羅卡品模型，探索TRPV4與癲癇和NLRP3之間的關系。結果表明，TRPV4受體激動劑處理顯著增加了NLRP3、凋亡相關斑點蛋白（Apoptosis associated speck-like protein containing a CARD domain，ASC）和caspase-1的蛋白質水平，在給予TRPV4特異性拮抗劑后，海馬CA1和CA3區有更多細胞存活。這一結果表明，阻斷TRPV4顯示了癲癇后的神經保護作用。TRPV4激動劑處理后，活性氧生成也會增多，TRPV4的激活同時增加了三叉神經節神經元中四乙基氯化銨敏感的鉀電流，這表明TRPV4的激活可能通過增加鉀的釋放來降低細胞內鉀。TRPV4誘導NLRP3炎癥小體激活的具體機制需要在未來的研究中闡明。
2.2.2 TRPM2誘導NLRP3炎癥小體激活
TRPM2是一種新發現的非選擇性Ca2+通道，TRPM2通道通過介導氧化應激和炎癥反應，參與多種急性和慢性神經退行性疾病的發展[14]。匹羅卡品誘發癲癇后24 h，海馬中TRPM2蛋白和mRNA表達上調，TRPM2基因敲除降低了細胞因子表達（IL-1β、TNF-α、CXCL2和IL-6）、炎癥相關蛋白表達（NLRP3、ASC和Caspase-1），減輕了膠質細胞激活、神經元變性，減輕了癲癇小鼠海馬中的自噬［Beclin-1和自噬相關蛋白5 （Autophagy related protein 5，ATG5）蛋白表達］，改善了癲癇引起的認知障礙和焦慮樣行為[15]。
2.2.3 通過Rev-Erbα激活來抑制NF-κB/NLRP3炎癥體軸
細胞核受體Rev-Erbα Rev-Erbα是一種由NR1D1基因編碼的晝夜節律核受體，是一種重要的轉錄調節因子，抑制各種生理和病理生理過程的基因表達，如炎癥，晝夜節律，神經發生和代謝，使其成為癲癇、神經退行性疾病、炎癥疾病和代謝紊亂的潛在治療目標。Yue等[16]在小鼠匹羅卡品癲癇模型中使用Rev-Erbα特異性激動劑SR9009探索其與NLRP3激活之間的聯系，證明SR9009治療可抑制TLE后NLRP3炎性體激活、炎性細胞因子（IL-1β、IL-18、IL-6和TNFα）的產生、星形細胞增生、小膠質細胞增生和海馬神經元損傷，進而減輕癲癇發作。
2.2.4 Stat3通過增強NLRP3啟動子乙酰化增強NLRP3炎癥體表達
信號轉導因子和轉錄激活因子（Signal transducer and activator of transcription 3，Stat3）與NLRP3啟動子區組蛋白H3K9 H3K9結合，增強H3K9乙酰化，進而增加NLRP3轉錄和NLRP3/caspase-1介導的神經元焦亡，導致癲癇小鼠神經元損傷加重。沉默Stat3導致H3K9Ac水平降低，相對于單獨沉默Stat3，在增加H3K9乙酰化后，細胞存活率降低，凋亡率增加，焦亡相關因子水平顯著增加[17]。
2.2.5 內質網應激與NLRP3炎癥小體激活相互促進
Yue等[18]研究表明NLRP3炎癥成分和內質網應激反應（Endoplasmic reticulum stress response，ERS）相關標記物在TLE患者的顳葉新皮質中上調，主要定位于神經元、星形膠質細胞和小膠質細胞。TLE患者顳葉新皮質中NLRP3蛋白水平與ER相關標記物的表達呈正相關。在用MCC950阻斷NLRP3炎癥小體后，癲癇小鼠海馬中內質網相關標記物的表達顯著降低。此外，特異性ERS抑制劑TUDCA也降低了癲癇條件下小鼠海馬中NLRP3成分的表達，具體機制可能與活性氧（ROS）的產生、高水平的細胞外ATP和鉀離子、細胞內Ca2+動員、缺氧和酸中毒等有關，需要進一步研究證明。
2.2.6 Klotho通過激活Nrf2信號通路減輕NLRP3炎癥體介導的神經炎癥
Klotho是一種抗衰老蛋白基因，該基因通過抑制NLRP3炎癥體的激活來減輕TLE誘導的神經炎癥。在伴有認知損傷的TLE下，過度表達klotho通過核因子E2相關因子2（Nuclear factor erythroid 2-related factor 2，Nrf2）相關的抗炎信號減輕炎癥損傷，進而減輕氯化鋰-匹羅卡品大鼠癲癇發作，因此靶向klotho可能是一種新的、有前途的治療TLE相關認知障礙的方法[19]。
2.3 通過抑制NLRP3炎癥體激活減輕癲癇的藥物
2.3.1 索馬魯肽
索馬魯肽是一種胰高血糖素樣肽-1類似物，已作為每周一次的Ⅱ型糖尿病新藥進入市場。Wang等[20]通過實驗證明索馬魯肽10或25 nM/（kg·d），每隔1天1次預防性給藥均可阻斷NLRP3炎癥體的激活，并減少炎癥細胞因子的分泌，使PTZ小鼠CA1、CA3區海馬神經元數量增加，核固縮和碎裂減少，降低戊四唑（Pentetrazol，PTZ）點燃小鼠的癲癇發作嚴重程度，改善認知功能障礙。
2.3.2 阿曼托黃素
阿曼托黃素影響由NF-κB信號轉導途徑介導的炎癥介質產生，包括誘導型環氧合酶-2（Cyclooxygenase-2，COX-2）、一氧化氮合酶（Nitric oxide synthase，NOS）、腫瘤壞死因子α（Tumor necrosis factor-α，TNF-α）和IL-6等[21]。阿曼托黃素25 mg/（kg·d）治療可顯著抑制小鼠PTZ點燃誘導的NLRP3、ASC和caspase-1及炎癥因子IL-1β、IL-18和TNF-α的表達，在BV2細胞（小鼠小膠質細胞）中也觀察到這種抑制的神經保護作用，同時阿曼托黃素治療可顯著增加Bcl-2基因（B-cell lymphoma-2，Bcl-2）/Bax基因（BCL2-associated X，Bax）的比率，并降低凋亡相關蛋白的表達，阻斷PTZ點燃引起的海馬神經元凋亡[22]。
2.3.3 白細胞介素-10
Sun等[23]發現體外抑制IL-1β的最佳IL-10濃度為50 ng/ml，IL-10通過抑制STAT-3進而顯著抑制NLRP3炎癥體活性，從而抑制caspase-1相關的IL-1β成熟，另外，IL-10以STAT-3依賴的方式直接減少Pro-IL-1β的數量，進而減少炎癥反應，減輕癲癇發作。
2.3.4 布洛芬
Liu等[24]研究了布洛芬在PTZ誘導的慢性癲癇大鼠模型中的作用，結果表明，布洛芬30 mg/（kg·d）通過COX-2/NLRP3/IL-18途徑降低了PTZ誘導大鼠的癲癇評分和海馬神經元損傷。此外，全細胞膜片鉗結果顯示，布洛芬影響癲癇大鼠的動作電位特性，包括頻率、潛伏期和持續時間，表明它可能影響神經元的興奮性。布洛芬的這些作用可能是其抗癲癇和神經保護作用的基礎。
2.3.5 柴胡龍骨牡蠣湯
Xia等[25]通過建立PTZ癲癇大鼠模型，每天給予柴胡龍骨牡蠣湯25 g/（kg·d）持續4周，血清IL-1β和TNF-α、海馬NLRP3、Caspase-1、IL-1β和TNF-α的mRNA、NLRP3和Caspase-1表達均降低，大鼠癲癇和認知功能得到改善，證明柴胡龍骨牡蠣湯可改善癲癇大鼠海馬神經元的焦亡，具有明顯的抗癲癇作用。
2.3.6 胍丁胺
Li等[26]在PTZ誘導小鼠癲癇前30分鐘注射胍丁胺（10 mg/kg）連續14 d，PTZ完全點燃發生率從76.67%降至31.67%。胍丁胺也增加了全身性癲癇發作的潛伏期，并縮短了全身性癲癇發作的持續時間。胍丁胺處理的海馬CA1和CA3區域的細胞數量顯著增加，同時降低了焦亡相關蛋白Gasdermin D在蛋白質和mRNA水平的表達。胍丁胺抑制NLRP3的表達，減弱了PTZ點燃誘導的ASC、Caspase-1和IL-1β表達的增加。胍丁胺處理BV2小膠質細胞，顯著降低了小膠質細胞中NLRP3、ASC、Caspase-1和IL-1β的蛋白質和mRNA表達，同時抑制了Toll樣受體4（Toll-like receptor 4，TLR4）、髓樣分化因子88（Myeloid differentiation factor 88，MYD88）、磷酸化NF-κB 抑制蛋白（Phosphonated inhibitor of nuclear factor kappaB，p-IκBα）、磷酸化p65蛋白（Phosphorylation p65 protein，p-p65）的表達。因此，胍丁胺對焦亡的抑制作用是通過抑制TLR4/MYD88/NF-κB/NLRP3炎癥體途徑介導的。
2.3.7 姜黃素
He等[27]通過建立大鼠海人酸（Kainic acid，KA）癲癇模型發現，在KA給藥前1周開始，口服姜黃素100 mg/（kg·d），連續7 d，降低了大鼠海馬組織中NLRP3和IL-1β蛋白的表達水平，明顯改善了KA誘導的大鼠空間學習和記憶缺陷，減輕了癲癇發作嚴重程度。
2.3.8 雷帕霉素
作為mTOR的抑制劑，雷帕霉素可以抑制NF-κB的活性[28]。Aghaie等[29]通過建立PTZ癲癇大鼠模型，實驗組在PTZ注射30 min前腹腔注射0.5 mg/kg、1 mg/kg和2 mg/kg雷帕霉素，為期1個月。與PTZ組相比，雷帕霉素0.5 mg/kg、1 mg/kg、2 mg/kg均可增加血清中的過氧化氫酶和超氧化物歧化酶水平，并顯著降低IL-1b和NLRP3的基因和蛋白的表達，減輕PTZ癲癇大鼠的焦慮和抑郁行為。
2.3.9 石杉堿甲
石杉堿甲（Hup-A）是一種天然存在的倍半萜生物堿，來源于石杉，是一種可逆的選擇性乙酰膽堿酯酶（Acetylcholinesterase，AChE）抑制劑[30]。Moghaddam等[31]通過實驗驗證Hup-A 0.1 mg/（kg·d）顯著抑制KA誘導的大鼠TLE模型的氧化應激、炎癥和AChE活性，該藥物可能通過減少氧化應激，降低KA誘導的小膠質細胞NLRP3表達和海馬組織中的caspase-1活性。總之，Hup-A可能是一種潛在的保護物質，通過減輕神經炎癥和保護神經元，改善癲癇的嚴重程度和一些與癲癇有關的記憶缺陷。
2.3.10 黑芥子苷
Aghaie等[32]通過建立PTZ大鼠癲癇模型，證明在PTZ前30 min口服黑芥子苷（20 mg/kg），連續7 d，顯著延遲了癲癇癥狀的出現，增加了癲癇大鼠的記憶參數。此外，黑芥子苷提高了超氧化物歧化酶和過氧化氫酶水平，在海馬水平抑制IL-1β和NLRP3基因和蛋白質的表達。
2.3.11 CY-09
Shen等[33]在注射PTZ前30 min給予CY-09（2.5 mg/kg）,每隔1天1次，共9次，可顯著降低PTZ誘導的caspase-1和IL-1β的表達。與PTZ組相比，CY-09還抑制PTZ誘導的血清中IL-1β的水平。CY-09通過減少IL-1β的生成，有利于減少PTZ誘導的星形膠質細胞活化，顯著降低了Bax/Bcl-2比率，清楚地表明CY-09通過抑制IL-1β的成熟而對海馬神經元發揮保護作用，進而減輕癲癇發作。
2.3.12 MCC950
Shen等[11]通過使用NLRP3抑制劑MCC950處理暴露于游離Mg2+溶液中的人神經母細胞瘤（SH-SY5Y），發現MCC950處理使NLRP3炎性體表達降低，神經元凋亡減輕。同時與野生型小鼠相比，在NLRP3基因敲除小鼠中，PTZ誘導的神經元丟失被顯著抑制，從而減輕了癲癇發作。
2.3.13 阿納金拉和卡那單抗
阿納金拉和卡那單抗都是IL-1受體拮抗劑。DeSena等[34]報道了一例青春期女性，有持續性全身炎癥和癲癇癥狀，對多種抗癲癇發作藥物（Anti-seizure medications，ASMs）無反應。對該患者外周血單個核細胞（Peripheral blood mononuclear cells，PBMC）的基線基因表達研究顯示，包括局灶粘附、血小板激活和Rap1信號都顯著激活，后者是NLRP3炎癥體產生IL-1β的上游調節器。阿納金拉100 mg/d的治療后，癲癇發作頻率迅速下降了大約80%，炎癥標志物迅速恢復正常。阿納金拉后來增加到每天兩次，100 mg/次，患者2個月內無臨床明顯的癲癇發作。該患者每4周更換1次300 mg的卡那單抗，治療后長期無癲癇發作。
3 小結與展望
綜上，癲癇發病原因復雜多樣，目前約30%的癲癇患者屬于難治性癲癇，現有的ASMs治療效果不佳。因此，探索癲癇發病的具體機制，開發新的ASMs具有重大意義。NLRP3炎癥小體是目前研究最為深入的炎癥小體，參與多種疾病的發生發展，NLRP3炎癥小體激活后經過一系列的級聯反應，釋放大量的炎癥介質，促進癲癇發生。然而目前NLRP3炎癥小體在癲癇中的激活機制及NLRP3激活后誘導癲癇發生的機制尚不清楚，目前已知與癲癇相關的NLRP3抑制藥物大多在動物試驗階段。因此，在未來的研究中，NLRP3在癲癇中的作用機制及NLRP3相關的新的藥物靶點及ASMs，需要繼續探索。
利益沖突聲明 所有作者無利益沖突。
癲癇是多種原因導致的腦部神經元高度同步化異常放電所致的臨床綜合征，影響全球超7 000萬人[1]。引起癲癇的病因非常復雜，已知因素包括急性腦損傷、中樞神經系統感染，神經系統變性病、遺傳等，但許多癲癇患者病因不清。近年來，越來越多的證據表明，炎癥是癲癇發生發展中非常重要的一個原因[2]，在癲癇發生過程中，局部或系統性不受調節的炎癥反應會導致神經連接不當和神經元網絡過度刺激，從而促進癲癇的發生[3]。癲癇發生與腦組織中的慢性炎癥狀態有關，并伴有輕微的神經元損傷和膠質增生[4]。
Nod樣受體蛋白3（Nod-like receptor protein 3，NLRP3）是目前研究最為深入的炎癥體，多項研究表明，NLRP3激活后促進多種炎癥因子的釋放，進而加重癲癇發作[5]，本文就目前已知的NLRP3及其抑制藥物在癲癇中的研究進展進行綜述，為預防和治療癲癇提供新的思路和靶點。
1 NLRP3炎癥小體的結構和激活
1.1 NLRP3炎癥小體的結構
NLRP3炎癥小體是Nod樣受體（NOD-like receptor，NLR）家族中NLRP亞家族的成員之一，由NLRP3、凋亡相關斑點蛋白（Apoptosisassociated speck-like protein，ASC）和磷酸化的半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶-1（Cysteinyl aspartate-specific protease-1，caspase-1）前體組成，NLRP3包含一個氨基末端嘧啶結構域，主要參與信號傳遞過程、一個核苷酸結合NACHT結構域，為NLRP3的主體部分，參與NLR寡聚化形成炎癥小體的核心結構和一個羧基末端富含亮氨酸重復序列（LRR）結構域，主要參與內源和外源性危險信號的識別過程。當NLRP3激活后，其氨基末端的效應結構域（Pyrindo main，PYD）識別并結合ASC的 PYD，募集 ASC和Caspase-1 的前體，從而形成NLRP3炎癥小體，NLRP3炎性小體能使磷酸化的caspase-1去磷酸化而活化，進而促進白細胞介素-1β（Interleukin-1β，IL-1β）、IL-18等炎性因子前體的成熟。
1.2 NLRP3炎癥小體的激活
NLRP3炎癥小體的激活機制包括鉀離子外流、鈣離子內流、線粒體功能障礙、活性氧（Reactive oxygen species，ROS）增多、溶酶體破裂等[6]。NLRP3炎癥小體的激活主要分為兩個階段，第一階段為啟動階段，固有免疫細胞在病原相關分子模式（Pathogen-associated molecular patterns， PAMPs）和損傷相關分子模式（Damage associated molecular patterns，DAMPs）作用下，通過IL-1β和腫瘤壞死因子-α等細胞因子介導作用于Toll樣受體（Toll-like receptors，TLR）或腫瘤壞死因子受體（Tumor necrosis factor receptor，TNFR），激活核因子-κB（Nuclear factor kappa-B，NF-κB）通路，上調NLRP3、IL-1β前體、IL-18前體的表達[7-8]。第二階段為炎癥小體的活化階段，在NLRP3內源性激活劑或外源性激活劑作用下，NLRP3小體聚集形成活性炎癥小體，切割Pro-caspase-1形成caspase-1，進而在caspase-1作用下，Pro-IL-1β和Pro-IL-18被切割為成熟的IL-1β和IL-18，參與各種炎癥反應[9]。
2 NLRP3與癲癇
2.1 NLRP3參與癲癇發生的機制
有研究表明，NLRP3在顳葉內側癲癇硬化海馬中表達增加，并與IL-1β、caspase-1蛋白增加有關[10]，難治性顳葉癲癇患者外周血IL-1β、腦皮質NLRP3的表達水平高于對照組。匹羅卡品腹腔注射造模的野生型小鼠海馬NLRP3、IL-1β表達水平高于對照組。NLRP3基因敲除小鼠外周血中的IL-1β水平低于野生型組，海馬CA3區神經元壞死和凋亡水平低[3]，NLRP3炎癥體激活可導致癲癇神經元的凋亡[11]。另外NLRP3炎癥體激活通過調節環磷酸腺苷效應元件結合蛋白（cAMP-response element binding protein，CREB）/抑制元件沉默轉錄因子（Repressor element silencing transcription factor，REST）/SP1轉錄因子（SP1 transcription factor，SP1）信號通路增強腺苷激酶（Adenosine kinas， ADK）表達，從而加速小鼠癲癇的發生[12]。
2.2 NLRP3在癲癇中的激活機制
2.2.1 TRPV4誘導NLRP3炎癥小體激活
瞬時受體電位香草素亞型4（Transient receptor potential vanilloid 4， TRPV4）是TRPV通道家族成員，對Ca2+具有選擇性滲透性，其激活誘導Ca2+內流，以增加細胞內游離Ca2+濃度。Wang等[13]利用小鼠顳葉癲癇（Temporal lobe epilepsy，TLE）氯化鋁-匹羅卡品模型，探索TRPV4與癲癇和NLRP3之間的關系。結果表明，TRPV4受體激動劑處理顯著增加了NLRP3、凋亡相關斑點蛋白（Apoptosis associated speck-like protein containing a CARD domain，ASC）和caspase-1的蛋白質水平，在給予TRPV4特異性拮抗劑后，海馬CA1和CA3區有更多細胞存活。這一結果表明，阻斷TRPV4顯示了癲癇后的神經保護作用。TRPV4激動劑處理后，活性氧生成也會增多，TRPV4的激活同時增加了三叉神經節神經元中四乙基氯化銨敏感的鉀電流，這表明TRPV4的激活可能通過增加鉀的釋放來降低細胞內鉀。TRPV4誘導NLRP3炎癥小體激活的具體機制需要在未來的研究中闡明。
2.2.2 TRPM2誘導NLRP3炎癥小體激活
TRPM2是一種新發現的非選擇性Ca2+通道，TRPM2通道通過介導氧化應激和炎癥反應，參與多種急性和慢性神經退行性疾病的發展[14]。匹羅卡品誘發癲癇后24 h，海馬中TRPM2蛋白和mRNA表達上調，TRPM2基因敲除降低了細胞因子表達（IL-1β、TNF-α、CXCL2和IL-6）、炎癥相關蛋白表達（NLRP3、ASC和Caspase-1），減輕了膠質細胞激活、神經元變性，減輕了癲癇小鼠海馬中的自噬［Beclin-1和自噬相關蛋白5 （Autophagy related protein 5，ATG5）蛋白表達］，改善了癲癇引起的認知障礙和焦慮樣行為[15]。
2.2.3 通過Rev-Erbα激活來抑制NF-κB/NLRP3炎癥體軸
細胞核受體Rev-Erbα Rev-Erbα是一種由NR1D1基因編碼的晝夜節律核受體，是一種重要的轉錄調節因子，抑制各種生理和病理生理過程的基因表達，如炎癥，晝夜節律，神經發生和代謝，使其成為癲癇、神經退行性疾病、炎癥疾病和代謝紊亂的潛在治療目標。Yue等[16]在小鼠匹羅卡品癲癇模型中使用Rev-Erbα特異性激動劑SR9009探索其與NLRP3激活之間的聯系，證明SR9009治療可抑制TLE后NLRP3炎性體激活、炎性細胞因子（IL-1β、IL-18、IL-6和TNFα）的產生、星形細胞增生、小膠質細胞增生和海馬神經元損傷，進而減輕癲癇發作。
2.2.4 Stat3通過增強NLRP3啟動子乙酰化增強NLRP3炎癥體表達
信號轉導因子和轉錄激活因子（Signal transducer and activator of transcription 3，Stat3）與NLRP3啟動子區組蛋白H3K9 H3K9結合，增強H3K9乙酰化，進而增加NLRP3轉錄和NLRP3/caspase-1介導的神經元焦亡，導致癲癇小鼠神經元損傷加重。沉默Stat3導致H3K9Ac水平降低，相對于單獨沉默Stat3，在增加H3K9乙酰化后，細胞存活率降低，凋亡率增加，焦亡相關因子水平顯著增加[17]。
2.2.5 內質網應激與NLRP3炎癥小體激活相互促進
Yue等[18]研究表明NLRP3炎癥成分和內質網應激反應（Endoplasmic reticulum stress response，ERS）相關標記物在TLE患者的顳葉新皮質中上調，主要定位于神經元、星形膠質細胞和小膠質細胞。TLE患者顳葉新皮質中NLRP3蛋白水平與ER相關標記物的表達呈正相關。在用MCC950阻斷NLRP3炎癥小體后，癲癇小鼠海馬中內質網相關標記物的表達顯著降低。此外，特異性ERS抑制劑TUDCA也降低了癲癇條件下小鼠海馬中NLRP3成分的表達，具體機制可能與活性氧（ROS）的產生、高水平的細胞外ATP和鉀離子、細胞內Ca2+動員、缺氧和酸中毒等有關，需要進一步研究證明。
2.2.6 Klotho通過激活Nrf2信號通路減輕NLRP3炎癥體介導的神經炎癥
Klotho是一種抗衰老蛋白基因，該基因通過抑制NLRP3炎癥體的激活來減輕TLE誘導的神經炎癥。在伴有認知損傷的TLE下，過度表達klotho通過核因子E2相關因子2（Nuclear factor erythroid 2-related factor 2，Nrf2）相關的抗炎信號減輕炎癥損傷，進而減輕氯化鋰-匹羅卡品大鼠癲癇發作，因此靶向klotho可能是一種新的、有前途的治療TLE相關認知障礙的方法[19]。
2.3 通過抑制NLRP3炎癥體激活減輕癲癇的藥物
2.3.1 索馬魯肽
索馬魯肽是一種胰高血糖素樣肽-1類似物，已作為每周一次的Ⅱ型糖尿病新藥進入市場。Wang等[20]通過實驗證明索馬魯肽10或25 nM/（kg·d），每隔1天1次預防性給藥均可阻斷NLRP3炎癥體的激活，并減少炎癥細胞因子的分泌，使PTZ小鼠CA1、CA3區海馬神經元數量增加，核固縮和碎裂減少，降低戊四唑（Pentetrazol，PTZ）點燃小鼠的癲癇發作嚴重程度，改善認知功能障礙。
2.3.2 阿曼托黃素
阿曼托黃素影響由NF-κB信號轉導途徑介導的炎癥介質產生，包括誘導型環氧合酶-2（Cyclooxygenase-2，COX-2）、一氧化氮合酶（Nitric oxide synthase，NOS）、腫瘤壞死因子α（Tumor necrosis factor-α，TNF-α）和IL-6等[21]。阿曼托黃素25 mg/（kg·d）治療可顯著抑制小鼠PTZ點燃誘導的NLRP3、ASC和caspase-1及炎癥因子IL-1β、IL-18和TNF-α的表達，在BV2細胞（小鼠小膠質細胞）中也觀察到這種抑制的神經保護作用，同時阿曼托黃素治療可顯著增加Bcl-2基因（B-cell lymphoma-2，Bcl-2）/Bax基因（BCL2-associated X，Bax）的比率，并降低凋亡相關蛋白的表達，阻斷PTZ點燃引起的海馬神經元凋亡[22]。
2.3.3 白細胞介素-10
Sun等[23]發現體外抑制IL-1β的最佳IL-10濃度為50 ng/ml，IL-10通過抑制STAT-3進而顯著抑制NLRP3炎癥體活性，從而抑制caspase-1相關的IL-1β成熟，另外，IL-10以STAT-3依賴的方式直接減少Pro-IL-1β的數量，進而減少炎癥反應，減輕癲癇發作。
2.3.4 布洛芬
Liu等[24]研究了布洛芬在PTZ誘導的慢性癲癇大鼠模型中的作用，結果表明，布洛芬30 mg/（kg·d）通過COX-2/NLRP3/IL-18途徑降低了PTZ誘導大鼠的癲癇評分和海馬神經元損傷。此外，全細胞膜片鉗結果顯示，布洛芬影響癲癇大鼠的動作電位特性，包括頻率、潛伏期和持續時間，表明它可能影響神經元的興奮性。布洛芬的這些作用可能是其抗癲癇和神經保護作用的基礎。
2.3.5 柴胡龍骨牡蠣湯
Xia等[25]通過建立PTZ癲癇大鼠模型，每天給予柴胡龍骨牡蠣湯25 g/（kg·d）持續4周，血清IL-1β和TNF-α、海馬NLRP3、Caspase-1、IL-1β和TNF-α的mRNA、NLRP3和Caspase-1表達均降低，大鼠癲癇和認知功能得到改善，證明柴胡龍骨牡蠣湯可改善癲癇大鼠海馬神經元的焦亡，具有明顯的抗癲癇作用。
2.3.6 胍丁胺
Li等[26]在PTZ誘導小鼠癲癇前30分鐘注射胍丁胺（10 mg/kg）連續14 d，PTZ完全點燃發生率從76.67%降至31.67%。胍丁胺也增加了全身性癲癇發作的潛伏期，并縮短了全身性癲癇發作的持續時間。胍丁胺處理的海馬CA1和CA3區域的細胞數量顯著增加，同時降低了焦亡相關蛋白Gasdermin D在蛋白質和mRNA水平的表達。胍丁胺抑制NLRP3的表達，減弱了PTZ點燃誘導的ASC、Caspase-1和IL-1β表達的增加。胍丁胺處理BV2小膠質細胞，顯著降低了小膠質細胞中NLRP3、ASC、Caspase-1和IL-1β的蛋白質和mRNA表達，同時抑制了Toll樣受體4（Toll-like receptor 4，TLR4）、髓樣分化因子88（Myeloid differentiation factor 88，MYD88）、磷酸化NF-κB 抑制蛋白（Phosphonated inhibitor of nuclear factor kappaB，p-IκBα）、磷酸化p65蛋白（Phosphorylation p65 protein，p-p65）的表達。因此，胍丁胺對焦亡的抑制作用是通過抑制TLR4/MYD88/NF-κB/NLRP3炎癥體途徑介導的。
2.3.7 姜黃素
He等[27]通過建立大鼠海人酸（Kainic acid，KA）癲癇模型發現，在KA給藥前1周開始，口服姜黃素100 mg/（kg·d），連續7 d，降低了大鼠海馬組織中NLRP3和IL-1β蛋白的表達水平，明顯改善了KA誘導的大鼠空間學習和記憶缺陷，減輕了癲癇發作嚴重程度。
2.3.8 雷帕霉素
作為mTOR的抑制劑，雷帕霉素可以抑制NF-κB的活性[28]。Aghaie等[29]通過建立PTZ癲癇大鼠模型，實驗組在PTZ注射30 min前腹腔注射0.5 mg/kg、1 mg/kg和2 mg/kg雷帕霉素，為期1個月。與PTZ組相比，雷帕霉素0.5 mg/kg、1 mg/kg、2 mg/kg均可增加血清中的過氧化氫酶和超氧化物歧化酶水平，并顯著降低IL-1b和NLRP3的基因和蛋白的表達，減輕PTZ癲癇大鼠的焦慮和抑郁行為。
2.3.9 石杉堿甲
石杉堿甲（Hup-A）是一種天然存在的倍半萜生物堿，來源于石杉，是一種可逆的選擇性乙酰膽堿酯酶（Acetylcholinesterase，AChE）抑制劑[30]。Moghaddam等[31]通過實驗驗證Hup-A 0.1 mg/（kg·d）顯著抑制KA誘導的大鼠TLE模型的氧化應激、炎癥和AChE活性，該藥物可能通過減少氧化應激，降低KA誘導的小膠質細胞NLRP3表達和海馬組織中的caspase-1活性。總之，Hup-A可能是一種潛在的保護物質，通過減輕神經炎癥和保護神經元，改善癲癇的嚴重程度和一些與癲癇有關的記憶缺陷。
2.3.10 黑芥子苷
Aghaie等[32]通過建立PTZ大鼠癲癇模型，證明在PTZ前30 min口服黑芥子苷（20 mg/kg），連續7 d，顯著延遲了癲癇癥狀的出現，增加了癲癇大鼠的記憶參數。此外，黑芥子苷提高了超氧化物歧化酶和過氧化氫酶水平，在海馬水平抑制IL-1β和NLRP3基因和蛋白質的表達。
2.3.11 CY-09
Shen等[33]在注射PTZ前30 min給予CY-09（2.5 mg/kg）,每隔1天1次，共9次，可顯著降低PTZ誘導的caspase-1和IL-1β的表達。與PTZ組相比，CY-09還抑制PTZ誘導的血清中IL-1β的水平。CY-09通過減少IL-1β的生成，有利于減少PTZ誘導的星形膠質細胞活化，顯著降低了Bax/Bcl-2比率，清楚地表明CY-09通過抑制IL-1β的成熟而對海馬神經元發揮保護作用，進而減輕癲癇發作。
2.3.12 MCC950
Shen等[11]通過使用NLRP3抑制劑MCC950處理暴露于游離Mg2+溶液中的人神經母細胞瘤（SH-SY5Y），發現MCC950處理使NLRP3炎性體表達降低，神經元凋亡減輕。同時與野生型小鼠相比，在NLRP3基因敲除小鼠中，PTZ誘導的神經元丟失被顯著抑制，從而減輕了癲癇發作。
2.3.13 阿納金拉和卡那單抗
阿納金拉和卡那單抗都是IL-1受體拮抗劑。DeSena等[34]報道了一例青春期女性，有持續性全身炎癥和癲癇癥狀，對多種抗癲癇發作藥物（Anti-seizure medications，ASMs）無反應。對該患者外周血單個核細胞（Peripheral blood mononuclear cells，PBMC）的基線基因表達研究顯示，包括局灶粘附、血小板激活和Rap1信號都顯著激活，后者是NLRP3炎癥體產生IL-1β的上游調節器。阿納金拉100 mg/d的治療后，癲癇發作頻率迅速下降了大約80%，炎癥標志物迅速恢復正常。阿納金拉后來增加到每天兩次，100 mg/次，患者2個月內無臨床明顯的癲癇發作。該患者每4周更換1次300 mg的卡那單抗，治療后長期無癲癇發作。
3 小結與展望
綜上，癲癇發病原因復雜多樣，目前約30%的癲癇患者屬于難治性癲癇，現有的ASMs治療效果不佳。因此，探索癲癇發病的具體機制，開發新的ASMs具有重大意義。NLRP3炎癥小體是目前研究最為深入的炎癥小體，參與多種疾病的發生發展，NLRP3炎癥小體激活后經過一系列的級聯反應，釋放大量的炎癥介質，促進癲癇發生。然而目前NLRP3炎癥小體在癲癇中的激活機制及NLRP3激活后誘導癲癇發生的機制尚不清楚，目前已知與癲癇相關的NLRP3抑制藥物大多在動物試驗階段。因此，在未來的研究中，NLRP3在癲癇中的作用機制及NLRP3相關的新的藥物靶點及ASMs，需要繼續探索。
利益沖突聲明 所有作者無利益沖突。