혈액뇌장벽(BBB) 붕괴는 신경염증의 핵심 기여 요인이나, 생리적 조건에서 BBB 투과성을 조절하는 생물학적 과정은 아직 명확히 규명되지 않았다. 본 연구에서는 말초의 염증성 자극 이후 BBB 손상에서 NLRP3 인플라마좀의 역할을 규명하고자 하였다. 반복적인 복강 내 리포다당류(lipopolysaccharide, LPS) 투여는 NLRP3 의존적 BBB 투과성 증가와 함께 뇌로의 골수계 세포 침윤을 유발하였다. 세포 특이적 NLRP3 과활성화 마우스 모델을 사용하여, 말초 염증으로 유도된 BBB 손상에 필수적인 요소로서 소교세포(microglia)의 NLRP3 활성화를 확인하였다. 반대로, NLRP3 및 소교세포 가스더민 D(gasdermin D, GSDMD) 결핍은 리포다당류로 유도된 BBB 붕괴를 현저히 완화하였다. 특히, IL-1β는 NLRP3-GSDMD 매개 BBB 손상에 필요하지 않았다. 대신, 소교세포의 NLRP3-GSDMD 축은 GDF-15를 생성하여 BBB 주변에서 CXCL 케모카인과 기질금속단백질분해효소(matrix metalloproteinase)를 상향 조절하고, CXCR2를 포함하는 호중구의 모집을 촉진하였다. 호중구 침윤 및 기질금속단백질분해효소 활성의 억제는 NLRP3 매개 BBB 손상을 유의하게 감소시켰다. 종합하면, 본 연구는 BBB 붕괴에서 NLRP3에 의해 유도되는 케모카인 생성의 중요한 역할을 밝혀내며, 신경염증을 완화하기 위한 잠재적 치료 표적을 시사한다.

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