线粒体自噬调节NLRP3炎症小体活性改善动物健康的作用机制

李菲菲,张晨淼,童津津,蒋林树

(北京农学院动物科学技术学院 奶牛营养学北京市重点实验室,北京 102206)

受损的线粒体能够生成大量的活性氧(reactive oxygen species, ROS),当畜禽机体内ROS生成与清除的动态平衡被打破,会导致脂类、蛋白质或DNA等生物分子过氧化损伤,对畜禽健康造成危害[1]。线粒体是动物机体真核细胞中的一种重要细胞器,可不断地产生三磷酸腺苷(adenosine triphosphate, ATP),在细胞内多个生物合成过程中起着重要的作用,维持Ca2+稳态和ROS产生,参与调控细胞生长、代谢和死亡[2]。线粒体自噬(mitophagy)作为线粒体质量控制系统的核心机制之一,在维持细胞稳态与平衡中发挥着重要的调控作用[3]。过多的ROS造成细胞受损的同时诱发机体炎症反应,NLRP3炎症小体是一种胞内模式识别受体,可在多种内外刺激信号下启动并激活,NLRP3炎症小体与多种疾病的发病及进展等有关,如乳腺炎、子宫内膜炎和神经退行性疾病等[4]。线粒体自噬通过清除受损线粒体,防止线粒体来源的ATP、ROS和线粒体DNA等的释放,抑制NLRP3炎症小体的激活,从而缓解炎症性疾病的损伤[5]。本文围绕线粒体自噬对NLRP3炎症小体调节作用机制并结合近几年国内外研究进展进行综述,以期为动物疾病的防治提供新的研究方向。

1 线粒体自噬的分子机制

1.1 线粒体自噬(mitophagy)

自噬是一种依赖溶酶体降解途径的免疫机制,具有多方面的免疫生物学功能。根据其对底物的运输方式和底物类型的差异主要分为巨自噬、微自噬和分子伴侣介导性自噬[6]。随着研究的不断深入,除了常见的几种自噬类别外,还存在一些对底物降解选择专一的形式,如线粒体自噬,在动物机体发挥正常生理功能和提供能量、控制线粒体质量等方面发挥重要作用[3];内质网自噬,可恢复内质网稳态,促进细胞存活[7];核糖体自噬,通过清除无功能或错误组装的核糖体以确保蛋白质的准确翻译等[8-9]。细胞凋亡、自噬活性降低和内源性脂质等刺激可造成线粒体损伤,提高线粒体活性氧(mtROS)表达水平,从而氧化线粒体DNA(mtDNA),随后被氧化的mtDNA释放至细胞质,促进NLRP3炎症小体的组装及激活[10]。因此,线粒体来源的ROS是NLRP3炎症小体活化的主要激活因素之一[11]。线粒体自噬可调节线粒体的融合和裂变,清除受损的线粒体,减少ROS刺激,恢复线粒体正常功能,从而负调控NLRP3炎症小体的激活[12]。

为了维持动物机体线粒体和细胞稳态,防止受损的线粒体损伤细胞,细胞会通过线粒体自噬选择性包裹和降解功能障碍的线粒体[13]。线粒体是双膜结构的真核生物动态细胞器,可通过磷酸化产生细胞的能量ATP,并参与钙稳态、细胞生长和分化、凋亡激活和细胞死亡,是维持细胞新陈代谢和整体功能的重要细胞器,是维持细胞正常生长的基础[14]。然而,当动物机体在活性氧(ROS)胁迫、外界因素刺激等应激作用下,过多的ROS导致氧化与抗氧化平衡失调,发生氧化应激,导致线粒体蛋白和结构的氧化损伤,抑制线粒体ATP合成并导致电子传递链(ETC)功能障碍,同时抑制呼吸链中的复合物I活性并导致通过ETC的电子流减慢,最终导致线粒体呼吸减少和ATP耗尽,造成线粒体功能障碍,甚至引发细胞死亡[14]。此时,线粒体自噬作为其质量控制程序启动,降解非正常的线粒体,防止其损伤细胞[15]。

1.2 线粒体自噬的发生机制

线粒体自噬调控线粒体质量和动态平衡[16]。其发生主要分为4个步骤:首先,受损的线粒体膜电位降低;其次,自噬体将受损线粒体包裹形成线粒体自噬体;再次,形成线粒体溶酶体;最后,线粒体内容物被降解。其发生的相关机制通常分为两类:泛素依赖性途径和非泛素依赖性途径(图1)。

1.2.1 泛素依赖性途径 通过泛素化线粒体表面蛋白来激活线粒体自噬,研究最广泛的是PTEN 介导的假定激酶 1(PTEN-induced putative kinase 1,PINK1)/Parkin RBR E3泛素连接酶(Parkin RBR E3 ubiquitin protein ligase,Parkin)通路[18]。PTEN介导的PINK1是线粒体健康的传感器,不断监测线粒体的动态[19]。据报道,当线粒体处于健康状态时,PINK1通常是检测不到的,直接从内膜转位酶(translocase of the inner mitochondrial membrane,TIM)进入线粒体内膜,其N端跨膜区插入到线粒体内膜,被早老素相关菱形样(PARL)蛋白所修饰,随后被泛素-蛋白酶体系统切割并迅速降解,被降解的PINK1片段直接与Parkin相互作用以抑制Parkin蛋白易位到线粒体[17]。然而,当线粒体受到损伤时,其膜电位下降,PINK1不能经过TIM进入线粒体内膜。同时,错误折叠蛋白过度表达以及裂解PINK1的特定蛋白酶活性受抑制,导致PINK1留在线粒体外膜,并招募Parkin到线粒体被泛素和磷酸化,启动线粒体自噬。磷酸化后的Parkin被大量激活,使线粒体内部的各种蛋白泛素化,招募和激活更多的Parkin。磷酸化的Parkin结合选择性自噬接头蛋白(sequestosome1,P62)和微管相关蛋白 1 轻链 3(microtubule-associated protein 1 light chain 3,LC3),将泛素化线粒体转运至自噬小体,利用自噬机制将其降解,以维持线粒体和细胞的稳态,保证细胞的正常生长发育[20]。

1.2.2 非泛素依赖性途径 线粒体外膜上有许多蛋白,它们可以不经过泛素化直接与LC3相结合,进一步将自噬体募集到线粒体,从而通过非泛素依赖性途径启动线粒体自噬。这些蛋白主要有:Bcl-2/腺病毒 E1B-19 ku 互作蛋白 3(BNIP3)、Nip3样蛋白X (Nip3-like protein X,NIX)、Fun14 结构相关蛋白 1(FUNDC1)等,它们是自噬的受体,也是线粒体驻留蛋白[21]。

BNIP3是Bcl-2蛋白家族的成员,具有双重作用,既属于促凋亡蛋白,又促进细胞自噬。BNIP3基序上的蛋白Ser17和Ser24磷酸化后可以促进其与LC3的结合,促进哺乳动物细胞中线粒体自噬,防止过量线粒体在肝中积累,破坏肝实质内的代谢分区,维持肝中的代谢稳态[22]。顺铂(CDDP)通常用于治疗多种肿瘤,包括肉瘤、卵巢癌和宫颈癌,但在人卵巢癌和骨肉瘤癌细胞系中,逐渐衍生出抗性发展的分子机制。然而,研究证明当沉默或药理学抑制线粒体自噬受体BNIP3可以使这些细胞对CDDP重新敏感,作为抵消卵巢癌和骨肉瘤中CDDP耐药性的潜在治疗策略[23]。一项研究显示,在小鼠体内分离出的原代肝细胞经过饥饿处理或以2.9×1010个HA-BNIP 3-WT或HA-BNIP 3-W18 A的腺病毒颗粒加入1 mL培养基中孵育或病毒培养基孵育过夜后发现,胰高血糖素(GCG)诱导BNIP3通过线粒体自噬促进自噬-溶酶体标记基因微管相关蛋白轻链3(LC3Bantibody, LC3B)的胞浆定位和周转,维持小鼠肝中的代谢稳态[22]。另有研究报道,宫颈癌细胞系和永生化胚肾细胞系在缺氧条件下JNK1/2(c-Jun N 末端激酶 1/2)在Ser 60/Thr 66磷酸化BNIP3,进而抑制BNIP3的蛋白酶体降解,同时促进BNIP3与LC3的结合来激活线粒体自噬;而PP1/2A(蛋白磷酸酶 1/2A)使BNIP3去磷酸化并诱导其蛋白酶体降解从而抑制线粒体自噬,揭示了JNK1/2-BNIP3信号通路与线粒体自噬和缺氧密切相关,可能为动物缺氧相关疾病提供治疗靶点[24]。综上所述,BNIP3蛋白在调节线粒体自噬过程中起着重要的作用。

NIX是一种由LIR、BH3和跨膜结构域等组成的高度保守的单通道线粒体外膜蛋白[25]。NIX可利用跨膜结构域,与存活蛋白 Bcl-2相互作用,引发细胞死亡[26]。同时,NIX在介导线粒体自噬过程中起着重要的作用,在哺乳动物的网织红细胞成熟过程中线粒体的清除至关重要[27]。研究发现,脑出血的大鼠模型减轻其损伤机制是通过提升NIX的表达量激活线粒体自噬。值得注意的是,添加自噬抑制剂3-MA负调控NIX蛋白表达水平,则使脑出血恶化,加重细胞凋亡[28]。可见,NIX蛋白具有双重作用。

FUNDC1是另一种线粒体外膜受体蛋白,在健康状态下,依赖于Ser13和Tyr18的磷酸化修饰,将FUNDC1的Atg8家族相互作用模体(Atg8-Jamily interacting motif, AIM),在哺乳动物中为LC3 interacting region LIR第18位氨基酸磷酸化,使FUNDC1保持高度磷酸化状态,其与LC3的相互作用减弱,从而抑制线粒体自噬。在低氧条件下或者用解偶联剂处理时,Ser13和Tyr18去磷酸化,FUNDC1随之被去磷酸化,进而诱发线粒体自噬[29]。此外,通过对8周龄小鼠(幼龄动物组)和18月龄小鼠(老龄动物组)中FUNDC1水平以及线粒体自噬水平的研究中发现,其在老年小鼠的心肌微血管内皮细胞(CMECs)中显着降低。在衰老过程中FUNDC1下调时线粒体ROS积累和内皮功能缺陷,从而触发细胞衰老和功能障碍,并导致冠状动脉功能障碍和心肌缺血再灌注(MI/R)损伤加重[30]。综上所述,FUNDC1在线粒体自噬激活过程中具有重要的作用,但目前关于其研究还较少,可能会成为今后研究的新热点。

2 NLRP3炎症小体的生物学特性

2.1 NLRP3炎症小体的结构与功能

炎症小体是一类多蛋白组成的复合物,包括胞浆内模式识别受体(pattern recognition receptor, PRR)、凋亡相关斑点样蛋白(apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD, ASC)和含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-1(caspase-1),是先天免疫系统的重要组成部分[31]。目前已发现的炎性小体主要有:黑色素瘤 2 缺失受体(absent in melanoma 2, AIM2)、NLRP3、NLRP6等,其中NLRP3炎症小体是目前研究最为广泛、机制最为复杂的一类炎症小体[32]。异常激活的NLRP3炎症小体可介导炎性细胞因子在代谢组织的各种细胞中以自分泌和旁分泌的方式发挥作用,导致代谢紊乱,引起如乳腺炎、子宫内膜炎和神经退行性等多种疾病[33]。

NLRP3炎症小体是由 ASC、NLRP3蛋白和半胱天冬酶-1前体(pro-cysteinyl aspartate specific proteinase-1, pro-caspase-1)组成[34]。其中,NLRP3蛋白属于NLRP蛋白家族,它的C末端为富含亮氨酸重复结构域(leucine-rich repeat, LRR),用以识别相关刺激。研究表明,使用缺乏LRR结构域的NLRP3突变体重构的NLRP3缺陷型巨噬细胞,LRR结构域的缺失抑制了NLRP3自缔合、寡聚化以及与必需调节因子NIMA相关蛋白激酶7(NEK7)的相互作用从而抑制NLRP3炎症小体的活化。可见,LRR结构域在NLRP3炎症小体活化中的关键作用[35]。N末端为热蛋白结构域(pyrin domain, PYD),其参与介导下游蛋白的活化;二者之间的NACHT结构域具有ATP酶活性,是NLRP3活化后寡聚化所需要的,可介导自身寡聚化[36]。ASC蛋白由氨基末端(N-端)的吡啶结构域(pyrin domain, PYD)和CARD结构域组成[37]。研究表明,ASC与装载着β-淀粉样肽(Aβ)形成聚集体复合物,其可促进小鼠小胶质细胞中的炎症和焦亡[38]。通常情况下,LRR与相关蛋白相互作用,使NLRP3蛋白失去活性。当相应配体激活NLRP3蛋白后,其结构N端的PYD与ASC结合,募集caspase-1前体,从而导致炎症小体活化,释放炎症因子导致炎症反应。适度激活NLRP3炎症小体对动物机体抵御病原体入侵和维持内环境稳态至关重要;然而,过度活化NLRP3炎症小体与动物多种慢性疾病如炎症性疾病、自身免疫性疾病和神经退行性疾病等的发病机制相关[39]。

2.2 NLRP3炎症小体的活化机制

NLRP3炎症小体活化需要“双信号”,即启动和激活[34]。第一信号通过凋亡信号分子caspase-8和Fas相关死亡域蛋白、NLRs配体以及Toll样受体(toll-like receptor, TLR)识别内源性病原体相关分子模式(pathogen-associated molecular patterns, PAMPs)、外源性损伤相关分子模式(damage-associated molecular patterns, DAMPs)或肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor,TNF-α)、白细胞介素1β(IL-1β)等细胞因子,激活NF-κB信号通路并转录相关基因,促进NLRP3炎症小体的激活[40]。外界刺激激活细胞产生第二信号,NLRP3炎症小体的活化触发无活性pro-caspase-1聚集与剪切,并招募caspase-1蛋白,促使IL-1β前体和白细胞介素18(IL-18)前体转化为成熟且具有活性的IL-1β和IL-18,参与免疫反应;同时促使消皮素D(GSDMD)裂解并在细胞膜上形成漏隙,诱导细胞死亡,从而使病原体暴露,引发免疫因子将其清除,进而维持动物机体内环境的稳态[41](图2)。NLRP3炎症小体激活的机制呈多样化,其中典型途径的主要机制有:线粒体受损介导的激活调节机制(线粒体受到损伤导致mtROS生成持续增加,mtDNA释放到细胞质中激活炎症小体)、离子通道调控机制(K+外排是NLRP3炎症小体激活的常见因素之一,也是上游信号,诱导巨噬细胞和单核细胞的IL-1β成熟和释放。同时,K+外流还会引发Ca2+非依赖性磷脂酶A2的激活,从而促进IL-1β的成熟)和溶酶体介导的激活调节机制(溶酶体膜受损,组织蛋白酶进入到细胞质中,活化炎症小体)等[42]。

LPS. 脂多糖(lipopolysaccharides);TLR4. Toll样受体4(Toll-like receptor 4);Myd88. 髓样分化因子(myeloiddifferentiationfactor88);NF-κB. NF-κB信号通路是指哺乳动物的转录因子NF-κB家族;K+ efflux. 钾离子外流;Cl- efflux. 氯离子外流;Mitochondria. 线粒体;ROS. 活性氧;mtDNA. 线粒体DNA;Lysosome. 溶酶体;Cathepsin B. 组织蛋白酶B;NLRP3. NLRP3蛋白;ASC. 凋亡相关点状蛋白(apoptosis-associated speck-like protein contain a CARD);Pro-caspase-1. 半胱天冬酶-1前体(pro-cysteinyl aspartate specific proteinase-1);Caspase-1. 含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-1;Pro-IL-1β. 白介素1β前体;IL-1β. 白介素1β;GSDMD. 介导细胞炎性死亡的关键效应分子;Pyroptosis. 细胞焦亡,又称细胞炎性坏死图2 NLRP3炎症小体的活化机制[43]Fig.2 Mechanisms of NLRP3 inflammasome activation[43]

NLRP3炎症小体与动物机体健康之间存在着密切的关系,在对脓肿型肉芽肿性乳腺炎的研究中发现,脓肿型肉芽肿性乳腺炎乳腺组织NLRP3、ASC、caspase-1和IL-1β被活化,表达水平均较非脓肿型肉芽肿性乳腺炎呈现出明显升高趋势,说明NLRP3炎症小体及IL-1β信号表达增强可能是脓肿型小组体内炎症反应升高的原因,可为临床准确诊治提供可靠依据[44]。此外有研究表明,NLRP3炎症小体的活化会诱导细胞死亡,如凋亡、坏死性凋亡和铁凋亡等。同时,细胞死亡的各种效应物又调节NLRP3炎症小体的活化,表明细胞死亡与NLRP3炎症小体的活化密切相关[43]。试验证明,用柴胡、当归、白芍等中药组成的温阳解郁方可能通过调节NLRP3炎症通路,降低IL-1β、IL-18等炎症因子的释放,减轻小胶质细胞诱导的神经炎症,提高海马神经递质含量,缓解突触可塑性,缓解由于母婴分离造成的小鼠抑郁行为[45]。综上所述,可见NLRP3炎症小体在调节动物机体健康中起着重要的作用。

3 线粒体自噬调节NLRP3炎症小体活化改善动物健康的作用机制

线粒体是炎症小体组装的关键节点,线粒体自噬能清除损伤的线粒体及其产物,因此,线粒体自噬能够阻断线粒体功能障碍介导的NLRP3炎症小体活化及炎症因子释放,对应激状态下的细胞发挥保护作用具有重要意义。因此,线粒体自噬对NLRP3炎症小体活化存在负向调控作用,缓解其异常活化给机体带来的损伤[1]。

NLRP3炎症小体活化和线粒体自噬之间的平衡对于稳态和细胞健康是必不可少的。据报道,泌乳期湖羊随机分为低精料组、高精料组和添加富马酸二钠(DF)高浓缩饲料组,结果发现,高精料组肝中IL-1β、IL-18、caspase-1的含量升高,且引发亚急性瘤胃酸中毒(SARA)。添加DF可通过调节线粒体自噬-NLRP3炎性体通路和 NF-κB信号通路减轻肝组织炎性细胞浸润,降低肝静脉中IL-1β、IL-18、caspase-1的含量,减少炎性体相关蛋白和基因(NLRP3、ASC)的表达,从而抑制肝细胞焦亡,减轻 SARA 诱导的湖羊肝损伤[46]。将小鼠腹腔中巨噬细胞的白细胞介素-1α(IL-1α)敲除后,可降低caspase-1活性并减少IL-1β释放,同时减少线粒体损伤,表明IL-1α在调节NLRP3炎症小体活化和线粒体自噬之间的平衡作用。值得注意的是,用LPS刺激小鼠巨噬细胞后引发pro-IL-1α易位到线粒体,直接与线粒体心磷脂(CL)相互作用,从而抑制CL-LC3b依赖性线粒体自噬的发生,导致NLRP3炎性小体活化增强和上调IL-1β产生[47]。同时,有研究表明,盲肠结扎穿刺术(CLP)构建小鼠脓毒症肺损伤模型中敲除小鼠NLRP3-/-、CASPASE-1-/-基因,阻断NLRP3/CASPASE-1信号通路,从而可增强线粒体自噬,清除受损线粒体,减少mtDNA的释放,缓解脓毒症肺损伤[48]。综上所述,NLRP3炎症小体与线粒体自噬之间存在着密切关系。

PINK-1/Parkin途径在调节NLRP3炎性小体活化和线粒体自噬之间发挥了重要作用。Liu等[49]用线粒体自噬抑制剂Mdivi-1(10 μmol·L-1)预处理奶牛乳腺上皮细胞(MAC-Ts)2 h抑制其线粒体自噬,将细胞与金黄色葡萄球菌以10的感染复数(MOI)共培养90 min后,NLRP 3、Caspase-1和IL-1β的蛋白表达量显着增加。而未添加抑制剂组中,PINK 1表达可降低金黄色葡萄球菌诱导细胞产生线粒体ROS,从而阻止NLRP 3炎性小体组装,降低NF-κB活性。同时研究发现,用鼠李糖乳杆菌(LactobacillusrhamnosusGR-1,LGR-1)预处理MAC-Ts(MOI=1)3 h,再与大肠杆菌(Escherichiacoli,E.coli)(MOI=66),共培养8 h,LGR-1可通过激活线粒体自噬清除E.coli诱导的ROS,进而抑制NLRP 3炎症小体活化,抑制发生奶牛乳腺炎的细胞凋亡。而使用自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-methylade nine,3-MA)预处理细胞12 h,则阻断了这一作用[50]。此外,Ji等[51]建立大鼠大脑中动脉闭塞再灌注(MCAO/R)模型,每天1次给予9 g·kg-1的桃红四物汤(THSWD),结果表明,其可通过PINK 1-Parkin通路激活线粒体自噬,降低小胶质细胞激活率和受损线粒体数量,抑制ROS产生和NLRP3炎性小体活化,减轻脑梗死和神经功能缺损。因此,PINK-1/Parkin途径是线粒体自噬最常见的通路,也是调节NLRP3炎症小体的重要机制。

在使用盲肠结扎穿刺术(CLP)诱导的小鼠脓毒症模型中,SESN2蛋白敲除的小鼠模型血清中的IL-1β和IL-18的表达量明显高于正常小鼠。原因是增加SESN2蛋白表达量可介导SQSTM1蛋白的聚集及其与Lys63泛素化线粒体的结合来诱导线粒体启动,并激活特异性自噬机制,诱导的线粒体自噬激活,从而抑制NLRP3炎性小体激活,缓解脓毒症的损伤[52]。

活化的NLRP3炎症小体会增加ROS的产生,而mtROS是激活NLRP3炎性小体的重要刺激。因此,抑制NLRP3炎症小体的活化,首先应清除受损的线粒体。线粒体自噬可以阻止mtROS和mtDNA释放至胞浆中,是负向调控NLRP3炎症小体的关键[5]。使用无绿藻属(Protothecaspp.)以5∶1的感染复数感染奶牛乳腺上皮细胞(bMECs)12 h,导致bMECs线粒体损伤,mtROS积累,从而诱导TNF-α、IL-1β和IL-18的表达增加,促进NLRP3炎性小体活化。清除mtROS可降低感染后细胞NLRP 3炎症体通路蛋白的表达和IL-1β的产生。可见,mtROS的积累可能在Protothecaspp.诱发的炎症反应中起重要作用[53]。在小檗碱(BBR)抑制流感病毒的试验中,每天于小鼠腹膜内注射BBR(10 mg·kg-1)并连续灌胃BBR 6 d,可增加自噬相关蛋白表达量,增强LC3和线粒体的共定位以及自噬体的形成。同时增加了线粒体膜电位(MMP),并减少了mtROS产生,诱导有规律的线粒体自噬,显着限制了流感病毒感染的巨噬细胞中的NLRP3炎性体活化。该报道同时显示,远志皂苷(PSS)通过上调包含Src同源2结构域的蛋白酪氨酸磷酸酶2(Src homology region 2-containing protein tyrosine phosphatase 2,SHP2)激活单磷酸腺苷活化蛋白激酶(adenosine 5′-monophosphate (AMP)-activated protein kinase,AMPK)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)和PINK 1/parkin信号通路介导线粒体自噬,进而抑制NLRP3炎性小体介导的神经炎症[54]。另有研究报道,接头蛋白适配蛋白磷酸酪氨酸作用含PH域和转接蛋白APPL1与其相互作用伙伴RAB5在早期内体通过诱导巨噬细胞中的线粒体自噬负调节NLRP3炎性小体激活,缓解炎症损伤[55]。

综上所述,NLRP3炎症小体的活化与线粒体自噬之间存在着密切的关系,可以通过多种途径激活线粒体自噬,以调控NLRP3炎症小体的活化。同时,NLRP3炎症小体的激活又诱导了线粒体自噬的发生,缓解其异常活化引发的动物机体病变,线粒体自噬在调控NLRP3炎症小体活化过程中具有非常重要的作用。

4 总结与展望

线粒体是炎症小体组装的重要节点,线粒体自噬能够阻断线粒体功能障碍介导的NLRP3炎症小体活化,缓解NLRP3炎症小体异常活化而引发动物机体一系列慢性疾病。近年来,线粒体自噬机制研究虽然逐渐深入,但诸多可介导线粒体自噬的线粒体蛋白单体发生机制尚不清楚。同时,NLRP3炎症小体异常活化是多种炎症性疾病的诱发因素之一,而线粒体自噬对NLRP3炎症小体活化的作用机制研究还不全面,如线粒体自噬如何调控线粒体DNA释放到细胞质中,这或许将成为新的研究热点与难点,对于动物机体健康和疾病防治具有重要意义,有利于促进动物绿色健康养殖。更重要的是,目前关于机体对于线粒体自噬调节NLRP3炎症小体的研究大多集中在人类医学研究领域,在其他动物机体上的研究较少,期望本文能引起相关研究人员在动物机体上通过调节线粒体自噬功能缓解NLRP3炎症小体异常活化的疾病的关注,使线粒体自噬治疗靶点在畜牧兽医领域受到重视并推广。