細胞焦亡是一種由典型或非典型機制啟動,并由炎性胱天蛋白酶(caspases)執(zhí)行的程序性細胞死亡的過程,它由不同于細胞凋亡 (apoptosis)的特定炎性胱天蛋白酶(caspases-1, -4, -5, -11)觸發(fā),典型和非典型途徑均導致gasdermin D (GSDMD)的活化,從而形成導致細胞滲漏和裂解的孔洞,典型順序涉及病原相關(guān)分子模式(PAMPs)和損傷相關(guān)分子模式(DAMPs)介導的炎性小體形成,導致caspases-1激huo、GSDMD裂解,IL-1β和IL-18成熟,非典型途徑的特征在于其他三個胱天蛋白酶與革蘭氏陰性細菌脂多醣(LPS)的直接相互作用以及隨后的GSDMD激huo,細胞質(zhì)成分被釋放到細胞外導致局部的炎癥級聯(lián)反應(yīng),這種炎癥級聯(lián)反應(yīng)可以變成全身性的,從而突出了細胞焦亡正常功能在調(diào)動免疫細胞抵抗病原體方面的重要性,然而,細胞焦亡也可導致與炎癥有關(guān)的病理,包括ai癥進展和自身免疫性疾病。細胞焦亡是由炎癥性caspase(Caspase-1, 4, 5, 11)誘導的一類壞死性和炎癥性的細胞程序性死亡。江蘇組織樣本細胞焦亡
炎性caspase家族蛋白——包括caspase1,4,5,11(其中4,5存在于人中),對于免疫反應(yīng)的信號傳遞起到了關(guān)鍵的作用。它們是組成"炎癥小體"(inflammasome)的重要元件,后者介導了多種促炎性分子(pro-IL-1beta,pro-IL-18)的表達與分泌。炎性caspase同時還參與了一類叫做"細胞焦亡"的事件的發(fā)生。實驗證明,革蘭氏陰性菌中的脂多糖(LPS)能夠激huo宿主體內(nèi)caspase1或者caspace4,5活性,也有實驗證明caspase4,5,11能夠與LPS直接結(jié)合。這些炎性caspase的激huo能夠促進細胞焦亡事件的發(fā)生,同時能夠激huoNLRP3炎癥小體,并引發(fā)熱休克癥狀。然而,炎性caspase究竟是如何調(diào)節(jié)這些細胞事件至今仍然有待解決。**近,來自UCSF的VishvaMDixit研究組與來自NIBS的邵峰研究組分別發(fā)現(xiàn)了一類炎性caspase的關(guān)鍵性底物:gasderminD,該蛋白的切割能夠引發(fā)細胞焦亡事件的發(fā)生。其中,Dixit等人利用正向遺傳學的手段對小鼠進行了大規(guī)模的基因誘變,并從中篩選能夠抑制caspase11信號通路的基因。該基因名為Gsdmd,存在一個105位的異亮氨酸到賴氨酸的突變。他們發(fā)現(xiàn)這一突變體小鼠不能夠正常發(fā)生細胞焦亡,而且在轉(zhuǎn)染LPS后也不能夠正常產(chǎn)生IL-1β。江蘇組織樣本細胞焦亡近年來研究發(fā)現(xiàn),細胞焦亡同樣參與了腎臟纖維化的發(fā)生fa展。
細胞在caspase-1激huo同時會釋放出炎性因子白細胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)和IL-18,進而吸引更多的炎性細胞,加重炎癥反應(yīng)。焦亡發(fā)生時形成孔隙,它允許細胞質(zhì)的內(nèi)容物,如乳酸脫氫酶(lactatedehydrogenase,LDH)和炎性細胞因子釋放,熒光標記的膜聯(lián)蛋白V、7-氨基放線菌D或碘化丙啶進入細胞。細胞焦亡發(fā)生時,細胞會發(fā)生腫脹,在細胞破裂之前,細胞上形成凸出物(圖1,細胞焦亡Early),之后細胞膜上形成孔隙,使細胞膜失去完整性,釋放內(nèi)容物,引起炎癥反應(yīng),此時,細胞核位于細胞中yang(圖1,細胞焦亡Late),隨著形態(tài)學的改變,細胞核固縮,DNA斷裂。細胞焦亡過程,具有caspase-1依賴性。在外界條件的刺激下,caspase-1前體可以與模式識別受體NLRP1、NLRP3等通過接頭蛋白ASC變?yōu)橐粋€高分子復合物,即炎癥小體,也稱依賴caspase-1的炎癥小體。
2015年11月27日,廈門大學生命科學學院韓家淮教授課題組在《CellResearch》雜志在線發(fā)表題為“GasderminDisanexecutorofpyroptosisandrequiredforinterleukin-1βsecretion”的文章。該文章的***作者為博士研究生何琬婷,韓家淮教授和博士后鐘傳奇為文章的共同通訊作者。韓家淮教授課題組運用定量質(zhì)譜技術(shù)分析NLRP3免疫共沉淀復合體,鑒定出了炎癥小體另一關(guān)鍵組成蛋白GasderminD(GSDMD)。GSDMD是半胱天冬酶-1的底物,剪切后的GSDMD氨基端肽段是細胞焦亡和炎癥因子分泌所必需的。gsdmd基因敲除可以有效阻止細胞焦亡和白介素-1β的分泌,細胞轉(zhuǎn)而發(fā)生凋亡。該研究成果提供給我們有關(guān)細胞焦亡分子機制的新認識,并揭示了細胞焦亡與細胞凋亡之間意想不到的轉(zhuǎn)換關(guān)系。這一研究也給人們zhiliao某些自身免疫疾病和炎癥疾病提供理論依據(jù)。由于細胞焦亡需要炎癥性caspase的參與,其與壞死性凋亡不一樣。
細胞焦亡是機體重要天然免疫反應(yīng),在拮抗感ran和內(nèi)源危險信號中發(fā)揮重要作用。細胞焦亡廣fan參與感ran性疾病、神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)疾病和動脈粥樣ying化性疾病等的發(fā)生fa展,對細胞焦亡的深入研究有助于認識其在相關(guān)疾病發(fā)生fa展和轉(zhuǎn)歸中的作用,為臨床防治提供新思路。近幾年,細胞焦亡的研究熱度迅猛上升,已成功吸引科學家們的眼球,一躍成為熱門研究領(lǐng)域。細胞焦亡的機制中GSDMD的切割,IL-1β和IL-18前體的切割成熟和釋放是關(guān)鍵信號,因此證明所誘發(fā)的細胞死亡方式是否為細胞焦亡,需要幾個關(guān)鍵的實驗證據(jù):(1)GSDMD的切割(Western檢測);(2)Caspase的激huo,主要是Caspase-1,Caspase-4,Caspase-5,Caspase-11。(Western檢測);(3)IL-1β和IL-18前體的切割成熟和釋放(Western,ELISA等);(4)細胞形態(tài)學檢測(CCK-8等);(5)染色質(zhì)完整性檢測(Tunel等)。細胞焦亡是由gasdermin介導的細胞程序性壞死。特征為依賴于炎性半胱天冬酶,并伴有大量促炎癥因子的釋放。廣東細胞焦亡實驗服務(wù)
細胞焦亡的生化特征主要標志有炎癥小體的形成,caspase和gasdermin的激huo以及大量促炎癥因子的釋放。江蘇組織樣本細胞焦亡
細胞焦亡(pyroptosis)是一種細胞程序性死亡方式,表現(xiàn)為細胞不斷脹大直至細胞膜破裂,導致細胞內(nèi)容物的釋放進而激huo強烈的炎癥反應(yīng)。細胞焦亡是機體重要天然免疫反應(yīng),在拮抗感ran和內(nèi)源危險信號中發(fā)揮重要作用。細胞焦亡廣fan參與感ran性疾病、神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)疾病和動脈粥樣ying化性疾病等的發(fā)生fa展,對細胞焦亡的深入研究有助于認識其在相關(guān)疾病發(fā)生fa展和轉(zhuǎn)歸中的作用,為臨床防治提供新思路。近幾年,細胞焦亡的研究熱度迅猛上升,已成功吸引科學家們的眼球,一躍成為熱門研究領(lǐng)域。江蘇組織樣本細胞焦亡