浙江
营养状态和代谢稳态与炎症反应调控密切相关，营养、代谢和炎症之间的直接分子机制仍不清楚。2026年10月6日，山东大学高成江团队完成题为《L-Arginine inhibits NLRP3 inflammasome activation》的研究，他们通过体外筛选、蛋白结合实验和动物模型，发现L-精氨酸直接结合NLRP3并抑制炎症小体组装和激活。
研究团队在体外反应体系里加入一系列营养素和代谢物，看到L-精氨酸和D-精氨酸都能阻断caspase-1切割，L-精氨酸在40 μM即可抑制大部分切割，20 μM就能明显抑制NLRP3ΔLRR介导的caspase-1活化和ASC聚集。他们用SDD-AGE和共免疫沉淀检测ASC聚集与NLRP3-ASC结合，发现L-精氨酸降低ASC聚集，并减少NLRP3 PYD与ASC PYD的相互作用，且呈剂量依赖。结合实验、热稳定实验和SPR把作用位点定位到NLRP3 PYD的Asp31，野生型NLRP3 PYD与L-精氨酸的KD为1.712 μM，Asp31Ala突变后结合超出检测范围，Asp31Glu突变也显著降低结合能力。
在巨噬细胞中，L-精氨酸补充降低了LPS和ATP诱导的IL-1β分泌、caspase-1切割、ASC聚集、GSDMD切割和LDH释放，并且不影响IL-1β mRNA表达、IL-6和TNF分泌。L-精氨酸剥夺24小时降低胞内L-精氨酸水平，增强IL-1β分泌、ASC聚集和焦亡性细胞死亡，补充0.5 mM L-精氨酸后这些指标恢复。研究团队还发现LPS刺激会降低胞内L-精氨酸，FITC-L-Arg和L-Arg-13C实验显示LPS促进其消耗或外排，不影响摄取，过表达ASS1和ASL提高胞内L-精氨酸并抑制炎症小体，L-精氨酸缺乏条件下过表达ARG1降低L-精氨酸并促进炎症小体激活。
小鼠饮水中补充L-精氨酸两周后，MSU晶体诱导的关节炎模型里IL-1β水平降低，滑膜细胞增生、结缔组织增生、炎细胞浸润、骨侵蚀和坏死减轻，足爪和踝关节肿胀也减轻；Alum诱导的腹膜炎模型中腹腔液和血清IL-1β下降，腹腔渗出细胞及Ly6G阳性中性粒细胞、Ly6C阳性炎性单核细胞比例减少。在AAV-SNCA-A53T和MPTP两种帕金森病模型中，L-精氨酸减轻黑质caspase-1和IL-1β切割，改善运动缺陷，恢复TH表达并降低α-Syn Ser129磷酸化；L-精氨酸剥夺加重这些病理和运动障碍，NLRP3敲除后剥夺不再产生明显影响。PD患者血清L-精氨酸水平低于健康对照，尿素循环中鸟氨酸、瓜氨酸和精氨酸琥珀酸也下降，研究团队把NLRP3作为氨基酸代谢与炎症反应之间的连接节点，提出L-精氨酸补充可用于NLRP3驱动炎症病理的干预。
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