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炎症小体是宿主在病原微生物感染或组织损伤出现时细胞质的特定模式识别受体(pattern recognition receptors，PRRs)启动组装的多蛋白复合物，主要负责Caspase-1的激活以介导炎性细胞因子IL-1β、IL-18的成熟和分泌并造成细胞焦亡(pyroptosis)，从而有助于清除感染及修复损伤。目前能启动炎症小体形成的PRRs主要包括NOD样受体(nucleotide-binding oligomerization(NOD)like receptors，NLR)，AIM2样受体(AIM2-like receptor,ALRs)，Pyrin以及Caspase-11。对于隶属于NLR家族的NLRP3炎症小体目前研究最为广泛，NLRP3被发现影响参与多种感染性、自身炎性、自身免疫和代谢失调等相关疾病。虽然NLRP3炎症小体生理病理功能很重要，但对于其激活机制的认识目前仍处于初级阶段，NLRP3炎症小体可以被种类繁多的内源性和外源性刺激物激活，但是众多激活剂的下游是否以及如何整合成某种保守统一的信号来激活NLRP3炎症小体仍然未知。一种当前比较受认可的理论认为NLRP3炎症小体激活需要两步信号刺激:信号1是通过toll样受体(Toll-like receptors，TLRs)等信号上调NLRP3蛋白水平并提供非转录依赖的启动信号，信号2则来源于包括ATP在内的多种刺激物，通过钾离子外流、线粒体损伤或溶酶体损伤等途径激活炎症小体。但目前的研究对于这两步信号（尤其是信号1）的具体分子过程的揭示仍然十分欠缺。与此同时，虽然NLRP3被认为参与肠道粘膜免疫，但其作用的方式和结果仍然存有不少争议。本论文的研究目的是进一步揭示NLRP3炎症小体激活的分子机制，以及理解NLRP3如何在不同组织/细胞水平参与肠粘膜免疫。 在本论文第一部分中我们发现经典TLR/IL-1R下游信号分子TRAF6(tumor necrosis factor(TNF)receptor-associated factor6）参与NLRP3炎症小体激活。实验结果证明在NLRP3炎症小体激活的过程中，隶属于信号1的TLR/IL-1R诱导的不依赖转录调节的启动信号需要TRAF6参与。在短时间TLR/IL-1R刺激诱导的快速激活NLRP3炎症小体模型中，TRAF6缺失抑制了caspase-1激活、不依赖转录的IL-18分泌、ASC(Apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD)speck形成以及焦亡。进一步的机制研究发现TRAF6缺失影响了NLRP3寡聚以及NLRP3与ASC相互作用;同时TRAF6介导NLRP3炎症小体的启动不需要线粒体ROS参与，依赖TRAF6的E3泛素连接酶活性却并不依赖Erk、Jnk和Syk的磷酸化激活。我们的体内实验发现TRAF6参与NLRP3炎症小体对病原真菌-新生隐球菌感染的抵抗。 本论文的第二部分则分析了在小鼠细胞中，与人类CAPS(cryopyrin-associated periodic syndromes)相关NLRP3突变同源的NLRP3-R258W炎症小体只需要信号1就激活的反应特点。我们发现与野生型NLRP3炎症小体激活不同，TLR诱导的NLRP3-R258W炎症小体激活对于线粒体ROS清除剂(Mito-TEMPO)和Ⅰ型干扰素的抑制不敏感;并且在突变细胞中，线粒体损伤以及线粒体ROS的产生是由NLRP3-R258W炎症小体激活后依赖于caspase-1活性造成的结果，而非导致NLRP3-R258W炎症小体激活的原因;另外在纯合NLRP3-R258W突变细胞上，早期加入ATP能够通过不依赖P2X7受体的方式抑制TLR刺激的NLRP3-R258W炎症小体激活。 本论文的第三部分利用条件性外源NLRP3过表达小鼠与各种组织细胞特异性cre表达小鼠杂交，比较在不同细胞中过表达NLRP3对小鼠DSS诱导的结肠炎易感性的影响。我们发现全身（CMV-cre介导表达）过表达NLRP3蛋白加剧了小鼠体重下降、结肠组织损伤、炎性细胞浸润及炎性因子分泌。进一步的co-house实验发现全身过表达NLRP3可能通过改变肠道菌群增加肠炎易感性。但是当NLRP3在肠道上皮细胞（Villin-Cre介导表达）或CD11C+细胞（CD11C-Cre介导表达）中过表达时却并没有改变小鼠对DSS诱导肠炎的易感性，该部分机制研究尚需深入。 总之，本论文的研究结果有助于我们进一步理解NLRP3炎症小体激活的分子机制，我们意识到一些经典的TLR下游信号分子也是NLRP3炎症小体激活所必须的，这对干预NLRP3相关疾病提供了新的治疗方向和靶点。同时我们的研究也表明CAPS相关NLRP3-R258W突变炎症小体的激活机制与野生型NLRP3炎症小体存在很多独特的区别，一些能够抑制野生型NLRP3炎症小体激活的信号对NLRP3-R258W炎症小体并无功效，这对临床治疗此类遗传性疾病具有重要参考价值。在小鼠实验中我们注意到NLRP3炎症小体的正常功能与健康肠道菌群构成的密切相关性，进一步弄清NLRP3发挥菌群调节作用所在的细胞群体和NLRP3与菌群的互作机制将有助于肠道疾病的防治。