這如何導致細胞焦亡是不清楚的。如今，Lieberman、Wu和他們的同事們證實gasdermin-D-NT發(fā)揮雙重作用。一方面，它在正在感ran宿主細胞的細菌的細胞膜上打孔，從而殺死這些細菌；同時，它也在宿主細胞的細胞膜上穿孔，導致細胞焦亡，從而殺死宿主細胞，釋放出細菌和免疫警報信號。他們發(fā)現(xiàn)附近未被感ran的宿主細胞毫發(fā)未傷。另一方面，研究人員發(fā)現(xiàn)gasdermin-D-NT直接殺死宿主細胞外面的細菌，包括大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和李斯特菌。在培養(yǎng)皿中，這發(fā)生很快，在5分鐘內(nèi)完成。這些結(jié)果還需要在細菌感ran和敗血癥模式動物體內(nèi)再現(xiàn)，但是Lieberman認為理解gasdermin-D-NT如何發(fā)揮作用可能被用來協(xié)助zhiliao高度危險的細菌感ran。報道發(fā)現(xiàn)了一種內(nèi)源的細胞焦亡過程中的補救機制，是細胞焦亡機制的重要進展。天津組織樣本細胞焦亡實驗咨詢問價
近日，一篇發(fā)表在國際雜志nature上的研究報告中，來自北京生命科學研究所的邵峰院士課題組報道發(fā)現(xiàn)細胞焦亡的重要蛋白GSDME(DFNA5)。該蛋白在中流化療藥物的作用下，通過caspase-3的切割作用獲得活性，誘導腫瘤細胞的細胞焦亡，并在化療藥物對正常組織的毒副作用中扮演重要角色。此前邵峰院士已經(jīng)發(fā)表了有關(guān)文章證明GSDMD蛋白在細胞焦亡中的重要作用，此次，他們關(guān)注的是與GSDMD屬于同一蛋白家族的GSDME蛋白。GSDME是非常古老而保守的蛋白，斑馬魚中的GSDME蛋白與人中的有50%的相似性，說明GSDME介導的細胞焦亡在進化上是保守且重要的。進一步實驗證明，GSDME在TNFa和CHX的誘導下，被caspase-3特異性的切割D270A位點而斷成兩部分并獲得活性。斷裂后的GSDME蛋白的N端蛋白具有打孔活性，能插入細胞膜形成孔洞，從而引發(fā)細胞焦亡，若突變切割位點D270A，則不能實現(xiàn)細胞焦亡。天津組織樣本細胞焦亡實驗咨詢問價研究發(fā)現(xiàn)，長鏈非編碼RNA MALAT1 參與了糖尿病腎病腎小管上皮細胞的焦亡過程。
與細胞凋亡相比，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。相比于細胞凋亡，細胞焦亡發(fā)生的更快，并會伴隨著大量促炎癥因子的釋放。由于細胞焦亡需要炎癥性caspase的參與，其與另一種壞死性和炎癥性的細胞程序性死亡方式—壞死性凋亡不一樣，壞死性凋亡發(fā)生不需要caspase的參與。Nature：化療藥物通過Caspase-3切割GSDME誘導細胞焦亡2017年5月1日，Nature發(fā)表了邵峰的一項重要研究成果，報道發(fā)現(xiàn)化療藥物誘導Caspase-3切割GSDME，實現(xiàn)細胞凋亡向細胞焦亡的轉(zhuǎn)變。被Caspase-3切割后的GSDME的N端多肽也可以形成孔道，導致炎癥性細胞因子的釋放。GSDME在正常組織中有一定的表達水平，但經(jīng)常在腫瘤細胞中表達沉默。GSDME敲除小鼠對一些化療藥物（如順鉑）誘發(fā)的組織損傷具有一定的抵抗能力。本文的工作發(fā)現(xiàn)了細胞凋亡的執(zhí)行者Caspase-3切割GSDMD同家族的另一成員GSDME，可以實現(xiàn)細胞凋亡-細胞焦亡的轉(zhuǎn)變。
細胞焦亡：細胞焦亡（Pyroptosis）是一種炎性細胞程序性死亡過程，相比于細胞凋亡（apoptosis），細胞焦亡發(fā)生的更快，并伴隨大量促炎癥因子的釋放。細胞焦亡信號通路包括：1.依賴Caspase-1的經(jīng)典途徑.在細菌、病毒等信號的刺激下，細胞內(nèi)的模式識別受體作為感受器，識別這些信號，通過接頭蛋白ASC與Caspase-1的前體結(jié)合，通過炎癥小體介導，使Caspase-1活化，活化的Caspase-1一方面切割GasderminD，誘導細胞膜穿孔，細胞破裂，釋放內(nèi)容物，引起炎癥反應；另一方面切割I(lǐng)L-1β和IL-18的前體，形成有活性的IL-1β和IL-18，募集炎癥細胞聚集，擴大炎癥反應。2.依賴Caspase-4、5、11的非經(jīng)典途徑.在細菌等信號的刺激下，Caspase-4、5、11被活化，活化的Caspase-4、5、11切割GasderminD，一方面誘導細胞膜穿孔，細胞破裂，釋放內(nèi)容物，引起炎癥反應；另一方面，誘導Caspase-1活化，進而對IL-1β和IL-18的前體進行切割，形成有活性的IL-1β和IL-18，募集炎癥細胞聚集，擴大炎癥反應。細胞焦亡對細胞焦亡的深入研究有助于認識其在相關(guān)疾病發(fā)shengfa展和轉(zhuǎn)歸中的作用，為臨床防治提供新思路。
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。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，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。焦亡發(fā)生時形成孔隙，它允許細胞質(zhì)的內(nèi)容物。山東動物細胞樣本細胞焦亡實驗服務
細胞焦亡表現(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jihuo強烈的炎癥反應。天津組織樣本細胞焦亡實驗咨詢問價
有意思的是，這兩個篩選都鑒定到了一個名為GSDMD的、功能未知的蛋白。通過構(gòu)建GSDMD基因敲除的小鼠巨噬細胞和人的HeLa細胞，他們進一步驗證了GSDMD缺失可以完全抑制所有已知炎癥小體和細菌LPS引起的細胞焦亡；并且在這些敲除的細胞中外源表達GSDMD都可以回復細胞焦亡的發(fā)生。有趣的是，GSDMD缺失并不抑制caspase-1本身的激huo和對下游白介素1β的切割，但切割后成熟的白介素1β卻幾乎不能分泌到細胞外，顯示細胞焦亡對于白介素1β的分泌必不可少，該結(jié)果也暗示GSDMD在炎性caspase的下游發(fā)揮作用。通過生物化學的研究，他們發(fā)現(xiàn)GSDMD是所有炎性caspase的共有底物，它們特異性的切割GSDMD兩個結(jié)構(gòu)域中間的連接區(qū)域，而凋亡相關(guān)的caspases卻不具備該活性；將不能被caspase-1/4/5/11切割的GSDMD回補到GSDMD敲除的細胞也不能介導細胞焦亡發(fā)生，說明該切割對于細胞焦亡是必需的。天津組織樣本細胞焦亡實驗咨詢問價