Caspase-1由一個被稱為炎癥小體(Inflammasome)的復(fù)合物在感知病原信號后激huo,是細(xì)胞質(zhì)天然免疫**為重要的通路之一。邵峰實(shí)驗(yàn)室在此前的研究中曾鑒定了多個感知病原細(xì)菌的天然免疫受體蛋白(Zhaoetal.,Nature2011;Xuetal.,Nature2014),負(fù)責(zé)介導(dǎo)炎癥小體組裝和下游caspase-1的激huo。在去年的研究中(Shietal.,Nature2014),邵峰實(shí)驗(yàn)室還發(fā)現(xiàn)人的caspase-4/5和小鼠的caspase-11是細(xì)菌脂多糖(LPS,又稱為內(nèi)dusu)的胞內(nèi)受體,在結(jié)合LPS后發(fā)生寡聚而活化,誘導(dǎo)細(xì)胞焦亡,在內(nèi)dusu休克和革蘭氏陰性細(xì)菌誘導(dǎo)的敗血癥中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。然而,長期以來人們對caspase-1/4/5/11活化如何引發(fā)細(xì)胞焦亡的機(jī)制則完全不清楚。在這項(xiàng)***的研究中,邵峰實(shí)驗(yàn)室的研究人員利用***的CRISPR/Cas9基因組編輯技術(shù),在小鼠的巨噬細(xì)胞中針對caspase-1和caspase-11介導(dǎo)的細(xì)胞焦亡通路,分別進(jìn)行了全基因組范圍的遺傳篩選,以尋找那些敲除后可以抑制細(xì)胞焦亡的基因。非經(jīng)典途徑細(xì)胞焦亡可能與慢性阻塞性肺疾病(chronicobstructivepulmonarydisease,COPD)的發(fā)生有關(guān)。上海組織細(xì)胞焦亡實(shí)驗(yàn)價(jià)格比較
邵峰院士的團(tuán)隊(duì)又在細(xì)胞焦亡研究領(lǐng)域取得了新的突破,揭示了另一種Gasdermin家族蛋白GSDME引起細(xì)胞焦亡的機(jī)制。這一發(fā)表在《自然》雜志上的發(fā)現(xiàn)對ai癥zhiliao(尤其是化療)的研究和開發(fā)具有重要指導(dǎo)意義。不同于GSDMD,GSDME*能被caspase-3所切割,釋放出可導(dǎo)致細(xì)胞膜穿孔的N端片段。Caspase-3則可被腫瘤壞死因子-α(TNFα)或化療藥物所激huo,引起細(xì)胞凋亡;如果此時(shí)細(xì)胞中也存在GSDME蛋白,則會使細(xì)胞從凋亡迅速轉(zhuǎn)入焦亡的進(jìn)程,或者直接走向細(xì)胞焦亡。在人體的許多正常細(xì)胞中,都會有GSDME蛋白表達(dá)。如果對這些表達(dá)GSDME的正常細(xì)胞施以化療藥物,均會導(dǎo)致細(xì)胞焦亡,而caspase的抑制劑zVAD或者GSDME的敲除和敲低則會阻斷焦亡的進(jìn)程。當(dāng)GSDME敲除的健康小鼠接受化療藥物后,其經(jīng)歷的有害副作用(包括組織損傷和體重減輕等)相比野生型小鼠則會明顯減輕。河南動物組織樣本細(xì)胞焦亡實(shí)驗(yàn)服務(wù)細(xì)胞焦亡時(shí)細(xì)胞核位于細(xì)胞中yang,隨著形態(tài)學(xué)的改變,細(xì)胞核固縮,DNA斷裂。
非經(jīng)典途徑細(xì)胞焦亡是多種因子相互作用的過程。內(nèi)外源性損傷因子刺激細(xì)胞時(shí),細(xì)胞對不同刺激因子的識別、外源性du素進(jìn)入細(xì)胞、細(xì)胞內(nèi)外信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等各種免疫反應(yīng)均需多種因子參與。在此過程中,caspase-4/5/11、GSDM-D、Toll樣受體(Toll[1]likereceptors,TLRs)以及高速泳動族蛋白B1(highmobilitygroupprotein1,HMGB1)等關(guān)鍵分子發(fā)揮重要作用。Caspase-1介導(dǎo)經(jīng)典途徑的細(xì)胞焦亡,caspase-11(人同源caspase-4/5)介導(dǎo)非經(jīng)典途徑的細(xì)胞焦亡,近期發(fā)現(xiàn)caspase-8亦介導(dǎo)焦亡發(fā)生。Caspase-4/5與caspase-11有55%的蛋白質(zhì)相似,Caspase-4/5在人巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞、上皮細(xì)胞和角質(zhì)細(xì)胞等多種細(xì)胞類型中表達(dá),發(fā)揮類似于小鼠caspase-11的作用。其中caspae-4在大小和序列上與caspase-11更相似。
(1)Science:ESCRT膜修復(fù)系統(tǒng)是細(xì)胞焦亡過程的補(bǔ)救機(jī)制2018年11月23日,Science發(fā)表了一篇細(xì)胞焦亡機(jī)制相關(guān)的重要研究論文,報(bào)道細(xì)胞發(fā)生焦亡激huo的時(shí)候,胞內(nèi)鈣離子流會因?yàn)镚SDMD孔道而發(fā)生變化,細(xì)胞以此為信號,募集ESCRT復(fù)合物進(jìn)行損傷膜系統(tǒng)的修復(fù)。抑制ESCRT-III可顯著提高細(xì)胞焦亡的比例。本文的報(bào)道發(fā)現(xiàn)了一種內(nèi)源的細(xì)胞焦亡過程中的補(bǔ)救機(jī)制,是細(xì)胞焦亡機(jī)制的重要進(jìn)展。(2)Nature:化療藥物通過Caspase-3切割GSDME誘導(dǎo)細(xì)胞焦亡2017年5月1日,Nature發(fā)表了邵峰的一項(xiàng)重要研究成果,報(bào)道發(fā)現(xiàn)化療藥物誘導(dǎo)Caspase-3切割GSDME,實(shí)現(xiàn)細(xì)胞凋亡向細(xì)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(dǎo)致炎癥性細(xì)胞因子的釋放。GSDME在正常組織中有一定的表達(dá)水平,但經(jīng)常在腫瘤細(xì)胞中表達(dá)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(xì)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(shí)現(xiàn)細(xì)胞凋亡-細(xì)胞焦亡的轉(zhuǎn)變。發(fā)現(xiàn)了細(xì)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(shí)現(xiàn)細(xì)胞凋亡-細(xì)胞焦亡的轉(zhuǎn)變。
膿毒血癥(sepsis)是一種由感ran引起的伴有qi官功能障礙的全身炎癥反應(yīng),嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致膿毒癥性休克或感ran性休克(septicshock)的發(fā)生。近年陸續(xù)有研究發(fā)現(xiàn)非經(jīng)典途徑細(xì)胞焦亡與膿毒癥關(guān)系密切。一些研究發(fā)現(xiàn):在膿毒血癥模型中,caspase-11激huo是小鼠死亡的主要因素,而caspase-1介導(dǎo)的IL-1β和IL-18的影響較小。Kayagaki等發(fā)現(xiàn)caspase-11基因敲低的小鼠可延遲膿毒血癥的發(fā)生。Rathinam等研究發(fā)現(xiàn)caspase-11對兩種革蘭氏陰性菌(大腸桿菌和嚙齒桿菌)的感ran有重要作用;在革蘭氏陰性菌感ran期間,caspase-11還可通過協(xié)調(diào)和激huoTRIF信號和NLRP3炎癥小體,誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)。另外一項(xiàng)通過caspase-1/11雙基因敲低小鼠感ran傷寒沙門氏菌的研究發(fā)現(xiàn)TRIF和TLR4依賴的IFN-β信號觸發(fā)caspase-11的激huo,導(dǎo)致巨噬細(xì)胞炎癥性死亡,表明沙門氏菌感ran后,caspase-11介導(dǎo)的炎癥級聯(lián)反應(yīng)對感ran性疾病的發(fā)生產(chǎn)生重要影響。細(xì)胞焦亡會導(dǎo)致冠xin病患者血液中炎癥因子的高表達(dá)。上海組織細(xì)胞焦亡實(shí)驗(yàn)價(jià)格比較
細(xì)胞焦亡兩種途徑都能同時(shí)誘導(dǎo)IL-1β和IL-18的前體進(jìn)行切割,形成成熟的IL-1β和IL-18。上海組織細(xì)胞焦亡實(shí)驗(yàn)價(jià)格比較
細(xì)胞焦亡(pyroptosis)是一種細(xì)胞程序性死亡方式,表現(xiàn)為細(xì)胞不斷脹大直至細(xì)胞膜破裂,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)容物的釋放進(jìn)而激huo強(qiáng)烈的炎癥反應(yīng)。細(xì)胞焦亡發(fā)生的經(jīng)典通路:在病原體、細(xì)菌等信號的刺激下,細(xì)胞內(nèi)的NLR識別這些信號,通過銜接蛋白ASC與Pro-Caspase-1結(jié)合,激huoCaspase-1,活化的Caspase-1一方面切割GasderminD,形成GasderminD氮端和碳端,GasderminD氮端就會和細(xì)胞膜上的磷脂蛋白結(jié)合,形成孔洞,釋放內(nèi)容物,誘導(dǎo)焦亡發(fā)生;另一方面,活化的Caspase-1對IL-1β和IL-18的前體進(jìn)行切割,形成有活性的IL-1β和IL-18,并釋放到胞外,造成炎癥反應(yīng);上海組織細(xì)胞焦亡實(shí)驗(yàn)價(jià)格比較