细胞焦亡发生时,细胞会发生肿胀,在细胞破裂之前,细胞上形成凸出物,之后细胞膜上形成孔隙,使细胞膜失去完整性,释放内容物,引起炎症反应,此时,细胞核位于细胞中yang,随着形态学的改变,细胞核固缩,DNA断裂。细胞焦亡过程,具有caspase-1依赖性。在外界条件的刺激下,caspase-1前体可以与模式识别受体NLRP1、NLRP3等通过接头蛋白ASC变为一个高分子复合物,即炎症小体,也称依赖caspase-1的炎症小体。细胞在caspase-1激huo同时会释放出炎性因子白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)和IL-18,进而吸引更多的炎性细胞,加重炎症反应。焦亡发生时形成孔隙,它允许细胞质的内容物,如乳酸脱氢酶(lactatedehydrogenase,LDH)和炎性细胞因子释放,荧光标记的膜联蛋白V、7-氨基放线菌D或碘化丙啶进入细胞。NLRP3介导的细胞焦亡在椎间盘退变过程中被ji活。天津组织细胞焦亡咨询问价
Gasdermin家族具有45%序列同源性,包括gasderminA、B、C、D、E、DFNB59。除DFNB59缺失具有成孔活性的结构域以外,大部分都具有成孔活性,且jin在成孔结构域(pore-forming domain,PFD)与抑制结构域(repressing domain,RD)间存在不同的连接物,而PFD是功能结构域,可诱导细胞焦亡,并形成PIT。研究表明,GSDMD可在免疫细胞和肠上皮细胞中表达,由含242个氨基酸的氨基末端结构域(即N端结构域,gasdermin端,NT)通过一个含43个氨基酸的连接物与含199个氨基酸的碳末端结构域(即C端,CT)组成。NT可以形成gasdermin孔,因此NT也称为PFD。但通常成孔活性被C端抑制,因此C端也称为RD。在细胞焦亡过程中,caspase-1或caspase-4/5/11被激huo,活化的半胱氨酸蛋白酶在第275个氨基酸的位置切割连接物。当连接物被切割后,α4-螺旋从口袋样结构中释放,使NT与CT断开,解除自抑制结构。NT的成孔活性由此激huo,大约16个PFD单体寡聚化可在细胞膜上形成一个直径在10–15 nm的孔,引起膜肿胀破裂。天津组织细胞焦亡咨询问价脂多糖可以诱导髓核细胞焦亡。
JIANG等人发现,通过调控胶质瘤U87和T98G细胞中微小RNA(microRNA,miRNA)的表达,使炎性小体下游的效应蛋白caspase-1表达增加,从而诱发细胞焦亡,分泌促炎细胞因子IL-1β和IL-18,形成促炎性微环境,进而促进胶质瘤的发生和发展。KARKI等人发现,NLR家族pyrin域蛋白3(NLR family pyrin domain containing 3,NLRP3)炎性小体是目前所研究较深入的一种炎性小体,可被多种病原体及其成分或产物激huo,也可被内源性损伤信号或环境致病因子激huo。NLRP3炎性小体诱导细胞焦亡产生的IL-18,可以减弱地塞mi松诱导的细胞凋亡,从而促进淋巴细胞瘤生长。而IL-1β激huo了核转录因子-κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB),使其发生核易位,诱导mycai基因(C-myc、N-myc和L-myc)激huo,增加了淋巴瘤细胞的增殖。在骨髓异常增殖综合征中,钙结合蛋白S100A9介导的NLRP3炎性反应小体激huo同样会导致细胞焦亡,并伴随DAMPs及炎性因子的释放,这创造了一个促进炎性反应细胞活化的前向过程。
细胞焦亡在形态学上同时具有坏死和凋亡的特征。与细胞凋亡相似的是,发生焦亡的细胞同样会出现细胞核浓缩、染色质DNA断裂以及TUNEL染色阳性。细胞焦亡与细胞凋亡均属于细胞程序性死亡方式,但是焦亡并不由传统的凋亡分子caspase-3介导,而是由caspase-1介导。研究采用cleavedcaspase-1和TUNEL免疫荧光双染检测细胞焦亡,同一细胞cleavedcaspase-1染色和TUNEL染色双阳性可判断为细胞焦亡。细胞焦亡参与了脑缺xue再灌注后神经细胞损伤。NLRP3介导的经典焦亡途径相关蛋白检测结果表明,NLRP3和IL-1β蛋白表达在海马区和皮质区的变化趋势不同,随着再灌注时间延长,NLRP3和IL-1β蛋白表达在海马区逐渐上升,而在皮质区表达先升高再逐渐下降,推测经典焦亡途径激huo部位的皮质区先于海马区。细胞焦亡也被称为gasdermin介导的程序性坏死。
TANG等为了研究焦亡在软骨终板中的作用,分别从MRI影像上观察到Modic改变的腰痛患者与MRI影像上没有退行性改变的椎体爆裂性骨折的年轻患者中收集软骨终板。与对照组相比,Modic改变组软骨形成标志物Ⅱ型胶原纤维和SOX9基因下调,NLRP3、caspase-1和白细胞介素1β的转录水平上调。此外,在Modic改变组中可见到人腰椎软骨终板中大量NLRP3、caspase-1和白细胞介素1β的免疫组化阳性细胞,而对照组中jin见到少量免疫阳性细胞。ZHANG等用纤维环穿刺法建立小鼠椎间盘退变模型,与假手术组相比,模型组中NLRP3、活化的caspase-1和GSDMD的表达水平明显升高,这表明细胞焦亡在椎间盘退变过程中的ji活是由NLRP3介导的。细胞焦亡在糖尿病性心肌病(DCM)过程中发挥重要作用。天津组织细胞焦亡咨询问价
细胞焦亡相关基因敲除或抑制剂可降低缺血再灌注损伤导致的梗死面积增大,保护心功能。天津组织细胞焦亡咨询问价
细胞焦亡是机体重要天然免疫反应,在拮抗感ran和内源危险信号中发挥重要作用。细胞焦亡广fan参与感ran性疾病、神经系统相关疾病和动脉粥样ying化性疾病等的发生fa展,对细胞焦亡的深入研究有助于认识其在相关疾病发生fa展和转归中的作用,为临床防治提供新思路。近几年,细胞焦亡的研究热度迅猛上升,已成功吸引科学家们的眼球,一跃成为热门研究领域。细胞焦亡(pyroptosis)、细胞凋亡(apoptosis)、细胞自噬(autophagy)、细胞坏死性凋亡(necroptosis)都是程序性死亡(ProgrammedCellDeath,PCD)的表现形式,程序性细胞死亡是指细胞接受某种信号或受到某些因素刺激后,为了维持内环境稳定而发生的一种主动性消亡过程。细胞凋亡由凋亡性caspase(Caspase-2,3,6,7,8,9或人类caspase-10)介导。与细胞凋亡相比,细胞焦亡是由炎症性caspase(Caspase-1,4,5,11)诱导的一类坏死性和炎症性的细胞程序性死亡。相比于细胞凋亡,细胞焦亡发生的更快,并会伴随着大量促炎症因子的释放。由于细胞焦亡需要炎症性caspase的参与,其与另一种坏死性和炎症性的细胞程序性死亡方式—坏死性凋亡不一样,坏死性凋亡发生不需要caspase的参与。天津组织细胞焦亡咨询问价