细胞焦亡在自身炎症性疾病发病中的作用

自身炎症性疾病(systemic autoinflammatory diseases, SAIDs)是一组由固有免疫异常引起反复发作的器官特异性或系统性炎症。细胞焦亡(pyroptosis)是一种近年来逐渐被认识的细胞程序性死亡,其发生受多种因素影响,且常与凋亡和坏死共同作用调控细胞命运,维持细胞稳态。已有研究表明,焦亡在感染性疾病、自身免疫性疾病、动脉粥样硬化以及肿瘤等发病中均起着重要作用,但其在SAIDs中的作用机制尚未完全明确。本文介绍细胞焦亡的基本概念、焦亡与SAIDs的关系以及焦亡在SAIDs发病中的作用机制。     

细胞焦亡在动脉粥样硬化中的作用

细胞焦亡是调控性促炎形式引起的细胞死亡,并依赖于属于半胱氨酸依赖性天冬氨酸特异性蛋白酶家族(Caspase)的炎性蛋白酶的酶活性激活。其特征在于孔道的形成,质膜破裂,细胞内容物和促炎症介质进入细胞间质,导致炎症和细胞死亡。其中,炎性小体激活Caspase-1对于细胞焦亡的诱导有着重要的作用。近期的研究表明细胞焦亡在动脉粥样硬化斑块的形成过程中有着重要的作用。本文主要介绍细胞焦亡及其产生机制、巨噬细胞焦亡和内皮细胞焦亡的最新进展,以及细胞焦亡与动脉粥样硬化的关系。     

细胞焦亡的机制及细胞焦亡与糖尿病及其并发症关系研究的进展

糖尿病是一种患病率高、并发症多、危害大的代谢性疾病。细胞焦亡是一种最近新定义的程序性细胞死亡形式,其发生伴随着大量促炎性损伤相关分子模式(DAMPs)的释放以及炎症细胞浸润。研究发现,细胞焦亡参与糖尿病的发生、发展。本文就细胞焦亡的机制及细胞焦亡与糖尿病及其并发症之间的关系进行综述。     

MicroRNA与细胞焦亡在动脉粥样硬化中的作用研究

心血管疾病是危害人类健康的首要原因,而动脉粥样硬化是多种心脑血管疾病的病理基础,近年来针对动脉粥样硬化斑块稳定性诊断和治疗的研究层出不穷。斑块内细胞焦亡的发生直接关系着斑块的稳定性,因此对细胞焦亡的调控对稳定斑块尤为重要。现总结在动脉粥样硬化中新发现的发挥调节作用的microRNAs和一些microRNAs通过调节细胞焦亡在动脉粥样硬化中的作用。     

细胞焦亡在肥胖性心肌病发病机制中的研究进展

肥胖性心肌病是由肥胖引起的，以心脏结构和功能异常为特征的一种特异性心肌病。细胞焦亡(pyroptosis)是一种依赖于Gasdermin蛋白家族的细胞程序性促炎性死亡方式，其不同于细胞凋亡。细胞焦亡可由炎症小体激活Caspase-1的经典途径和胞质脂多糖(LPS)激活Caspase-4/5/11非经典途径促发，其在抵抗病原体及维持内环境稳态具有重要作用。本文就细胞焦亡在肥胖性心肌病发病机制中的研究进展进行综述。     

microRNA-497在肾小球系膜细胞焦亡中的作用及机制

目的:探讨microRNA-497(miR-497)对高糖和胰岛素诱导的肾小球系膜细胞焦亡的调控作用。方法:高糖和胰岛素处理人肾小球系膜细胞(HRMC),在不同时间运用流式细胞仪检测细胞焦亡,实时定量PCR检测HRMC细胞中miR-497表达水平;转染不同浓度miR-497 mimic,检测细胞焦亡通路关键基因mRNA表达水平,运用Western印记检测NLRP1蛋白的表达水平;运用生物信息学和萤光素酶报告基因技术预测并验证miR-497对炎性小体NLRP1基因的靶向结合作用;miR-497 mimic和pc DNA-NLRP1分别单独转染或共转染后检测细胞增殖。结果:高糖和胰岛素处理48 h以上HRMC细胞焦亡水平显著增加(P0.05),miR-497表达水平显著降低(P0.05);miR-497 mimic转染显著抑制HRMC细胞焦亡,和焦亡通路关键基因IL-1β、TNFα和caspase-1表达水平下降(P0.05);miR-497可直接靶向作用于NLRP1基因并抑制NLRP1蛋白的表达;NLRP1过表达可消除miR-497对细胞焦亡的抑制作用。结论:miR-497 mimic抑制高糖和胰岛素诱导的肾小球系膜细胞焦亡。     

细胞焦亡在心血管疾病中的作用

细胞焦亡是一种新发现的细胞程序性死亡方式,该过程包含多种细胞因子的激活与降解。首先,细胞内炎症小体被激活,进而诱导半胱天冬酶（caspase）-1的激活和促炎症因子IL-1 和IL-18前体的降解。之后,细胞膜裂解与细胞核DNA片段化可导致IL-1 和IL-18释放,最终诱发炎症反应。机体固有免疫细胞经模式识别受体,识别病原相关分子模式或损伤相关分子模式,诱发细胞焦亡而清除病原体或损伤组织细胞,形成保护机体的一道有效屏障。越来越多的研究表明,在动脉粥样硬化(AS)的病理过程中,细胞焦亡不仅参与动脉粥样斑块的形成,也是促进斑块发展,甚至是影响斑块稳定性的重要因素。在心肌缺血/再灌注损伤中,细胞焦亡亦是MI区与边界区炎症反应的重要调控因子,其可影响修复期MI面积、纤维化程度与心功能。因此,细胞焦亡可能成为临床防治AS,以及促进缺血/再灌注心肌修复的新靶点。     

Gasdermin蛋白家族介导的细胞焦亡在炎症性肠病中的研究进展

炎症性肠病(IBD)是由遗传、免疫、微生态紊乱等多因素共同导致的肠道慢性炎症。以肿瘤坏死因子为靶点的生物制剂极大改善了IBD患者预后, 但仍有部分患者失应答, 表明IBD还存在其他重要炎症通路。细胞焦亡是由Gasdermin蛋白家族介导的炎症程序性死亡方式, 在先天免疫反应中具有核心地位。研究表明, 细胞焦亡与IBD的发生、发展密切相关。本文旨在总结Gasdermin蛋白家族介导的细胞焦亡在IBD中的研究进展。     

细胞焦亡与糖尿病微血管并发症关系的研究进展

细胞焦亡是近年发现伴炎症反应的细胞程序性死亡方式,其信号转导途径分为依托半胱氨酸蛋白酶1(Caspase-1)的经典细胞焦亡途径与依托Caspase-4/5/11的非经典细胞焦亡途径。细胞焦亡参与多种糖尿病微血管并发症的发生发展,本文就细胞焦亡与糖尿病微血管并发症关系的研究进展进行综述。     

Gasdermin D蛋白对内毒素导致肺泡巨噬细胞焦亡的影响

目的探讨Gasdermin D(GSDMD)蛋白在内毒素导致肺泡巨噬细胞焦亡中的作用。 方法使用小干扰RNA技术建立GSDMD蛋白低表达的MH-S细胞株。将细胞分为野生型MH-S细胞组(WT)、转染空病毒载体的空白对照细胞组(NC)和GSDMD敲低MH-S细胞组(KD)，分别接受PBS、LPS+尼日利亚菌素和LPS+霍乱毒素B亚单位进行处理。通过测定其乳酸脱氢酶(LDH)和IL-1β，荧光显微镜下观察细胞PI染色情况，RT-qPCR和蛋白免疫印迹检测焦亡相关蛋白表达等指标，来判定MH-S细胞有无焦亡发生和炎症因子水平的差异。 结果在接受LPS+nigericin和LPS+CTB的处理后，三组细胞均出现了焦亡现象。其中KD组接受LPS+nigericin刺激后，细胞培养上清LDH水平和IL-1β浓度明显低于WT和NC组(P<0.05)；PI染色阳性百分比明显少于WT和NC组(P<0.05)；而GSDMD mRNA相对表达量和GSDMD-NT蛋白相对表达量也是三组中最低的(P<0.05)。而在经LPS+CTB处理后，WT和NC组细胞死亡发生率明显高于KD组(P<0.01)；细胞上清中IL-1β水平和PI染色阳性百分比增加幅度也是WT和NC组更大(P<0.05)。此外，KD组中GSDMD mRNA相对表达量和GSDMD-NT蛋白相对表达量相较于另两组也是更低的(P<0.05)。 结论下调MH-S细胞GSDMD蛋白表达可以起到抑制LPS导致的MH-S细胞焦亡和IL-1β分泌释放的作用。     

焦亡的研究进展及胰腺腺泡细胞焦亡的研究现状

焦亡是一种caspase-1/4/5/11介导的程序性细胞死亡方式,腺泡细胞死亡方式是急性胰腺炎(acute pancreatitis,AP)早期最重要的病理学变化,不同的死亡方式可影响AP病情发展.目前大部分学者认为凋亡腺泡细胞比例增加可以减轻AP病情,而坏死则相反.我们前期实验中用电镜观察AP腺泡细胞的形态,发现许多细胞非常符合焦亡特点,免疫组织化学结果发现AP腺泡细胞存在caspase-1活化.提示焦亡可能参与的炎症反应.因此了解细胞焦亡的发生和调控,分析和探讨AP腺泡细胞可能发生焦亡的机制及临床意义,有助于为AP的临床诊治提供新思路.但其深层机制仍需进一步实验证明.     

琥珀酸通过活性氧途径诱导人脐静脉内皮细胞焦亡

目的探讨琥珀酸对人脐静脉内皮细胞(HUVEC)焦亡的影响及其调控机制。方法用琥珀酸类似物琥珀酸二乙酯(DS)处理HUVEC 24 h,比色法检测细胞内琥珀酸含量,Western blot检测细胞焦亡相关蛋白半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶1(Caspase-1)、白细胞介素1β(IL-1β)、IL-18、NOD样受体蛋白3(NLRP3)、消皮素D N端(GSDMD-N)的含量;ATP测定试剂盒以及活性氧(ROS)荧光探针分别检测琥珀酸对HUVEC的ATP以及ROS生成的影响。ROS清除剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)检测ROS在琥珀酸诱导HUVEC焦亡中的作用。琥珀酸氧化抑制剂丙二酸二甲酯(DMM)检测琥珀酸氧化代谢对ROS产生的影响。结果DS促HUVEC内琥珀酸蓄积,上调焦亡相关蛋白Caspase-1、IL-1β、IL-18、GSDMD-N和NLRP3的表达,抑制ATP生成并上调ROS产生。NAC抑制琥珀酸诱导的ROS生成,并下调上述焦亡相关蛋白的表达。DMM下调琥珀酸诱导的ROS产生以及HUVEC的焦亡。结论琥珀酸通过氧化代谢上调ROS生成,进而促进HUVEC焦亡。     

消皮素D介导的细胞焦亡与心血管疾病关系的研究进展

细胞焦亡是细胞程序性死亡的一种形式, 其特征是消皮素家族介导的膜孔形成和随后的细胞裂解及释放促炎细胞内容物(包括白细胞介素-1β、18和高迁移率族蛋白B1)。消皮素D是消皮素家族的重要成员, 在炎症小体信号转导和细胞焦亡中均发挥极其重要的作用。近年来细胞焦亡与心血管疾病的关系越来越受到关注。该文对消皮素D介导的细胞焦亡参与动脉粥样硬化、心肌梗死、心肌缺血再灌注损伤、糖尿病心肌病、心肌肥厚及心力衰竭等疾病和病理生理过程的作用机制进行了综述。     

黄芪甲苷对高糖诱导的大鼠H9c2心肌细胞焦亡的影响

目的探讨黄芪甲苷对高糖诱导的心肌细胞焦亡的影响。方法体外培养H9c2细胞, 分为对照组(5.5 mmol/L葡萄糖)、高糖组(33.3 mmol/L葡萄糖)、黄芪甲苷组(33.3 mmol/L葡萄糖+100 μmol/L黄芪甲苷)、NLRP3抑制剂组(33.3 mmol/L葡萄糖+1 μmol/L MCC950)。细胞计数试剂盒8(CCK-8)检测H9c2细胞活性, 乳酸脱氢酶(LDH)试剂盒检测细胞上清液中LDH含量, 超氧化物阴离子荧光探针(DHE)检测细胞内活性氧(ROS)水平, 实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)及免疫印迹法(Western blot)检测焦亡相关基因mRNA和蛋白表达水平, 免疫荧光法检测NLRP3荧光强度, 酶联免疫吸附法(ELISA)检测细胞上清液中炎症因子水平。结果黄芪甲苷浓度为100 μmol/L时可改善高糖诱导的细胞活力下降(P<0.01), 减少LDH释放(P<0.01)。与对照组相比, 高糖组ROS水平升高(P<0.01), 细胞焦亡相关分子mRNA和蛋白表达上调(均P<0.01), NLRP3荧光强度增加(P&...     

细胞焦亡及其在糖尿病神经病变中的作用研究进展

细胞焦亡是一种新发现的细胞程序性死亡方式，通过激活炎症小体和消皮素D蛋白，促进炎症因子IL-1β、IL-18的释放，导致细胞肿胀和破裂。细胞焦亡也可能是糖尿病神经病变的一个重要调控靶点及发生发展的关键因素，其作用机制包括线粒体功能障碍诱导的氧化应激、小胶质细胞的激活、星形胶质细胞的激活、离子通道、细胞自噬，从而在糖尿病性脑病、糖尿病性周围神经病变及糖尿病合并脊髓病变等糖尿病性神经系统疾病中起重要调节作用。     

细胞焦亡在心肌缺血再灌注损伤中的研究进展

心肌缺血再灌注损伤(MIRI)是导致心肌梗死患者经积极血运重建后仍发生较高死亡率的主要原因之一,寻找减轻MIRI的有效干预靶点并探索其保护机制具有重要的意义。细胞焦亡是细胞坏死和凋亡之外的一种炎性程序性细胞死亡方式。近年来,研究发现细胞焦亡与MIRI的发生发展具有密切联系。本文对细胞焦亡及其在MIRI中的作用机制进行综述,并讨论小分子药物、天然药物以及临床常用药物影响细胞焦亡并应用于MIRI防治的研究新进展。     

细胞焦亡与肾脏疾病

焦亡(pyroptosis)是一种特殊类型的程序性细胞死亡,其特征是细胞肿胀、破裂,细胞内容物释放,导致强烈的炎症反应。促炎性是其区别于凋亡的最重要特征。焦亡发生机制是Nod样受体(Nlrs)等感受器识别细菌、病毒和宿主内源性分子及有毒外来物,诱发炎症小体的组装,从而引起下游半胱天冬酶1(caspase-1)的激活,进而一方面切割gasdermin D(GSDMD)产生成孔性的GSDMD-N以诱发焦亡,另一方面促进炎症因子白细胞介素1β(IL-1β)及IL-18释放,加重炎症反应。焦亡在缺血再灌注肾损伤、缺氧复氧损伤、糖尿病肾病、狼疮性肾炎等肾脏疾病的发生发展中起重要作用。     

细胞焦亡参与动脉粥样硬化形成的分子机制新进展

细胞焦亡是炎症小体引起炎症Caspase底物GSDMD蛋白剪切并多聚化造成细胞崩解,并促使IL-1β、IL-18等促炎症细胞因子释放的一种新型细胞死亡形式。已有研究认为细胞焦亡与病毒性疾病、代谢性疾病、神经性疾病等密切相关。目前一些报道认为细胞焦亡参与动脉粥样硬化斑块的形成,细胞焦亡受非编码RNA及其他机制调控。本文在介绍细胞焦亡的形态学和分子特点的基础上,着重对NOD样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体介导的细胞焦亡在动脉粥样硬化形成中的潜在作用以及调控细胞焦亡的分子机制的最新进展进行综述,以期为动脉粥样硬化性疾病的防治寻找新的靶标。     

焦亡的分子机制及其在血液肿瘤中的研究进展

焦亡是一种新的程序性细胞死亡类型,它不同于凋亡和坏死,可以由各种细胞内或细胞外刺激引发。焦亡主要由Caspase-1/3/4/5/11和Gasdermin蛋白家族介导产生,具有细胞肿胀、胞膜溶解和炎症因子释放的特点。血液肿瘤亦称恶性血液病,包括急/慢性白血病、淋巴瘤、多发性骨髓瘤、骨髓增生异常综合征等,以恶性转化的造血干细胞异常分化和增殖为特征,是严重威胁人类健康的恶性疾病。近年来,随着细胞焦亡研究的兴起,很多学者通过对血液肿瘤中细胞焦亡机制的深入探究,发现血液肿瘤的新治疗靶点,并研究出相应的药物,揭示了焦亡在血液肿瘤发病机制中的作用,或将成为血液肿瘤的临床诊断、靶向治疗、预后评估的新方向。该文就焦亡的分子机制、焦亡在血液肿瘤中的相关研究进展进行综述,为更深入研究焦亡在血液肿瘤中的作用提供一些参考。     

丹酚酸B对NASH细胞焦亡通路NLRP3/Caspase-1/GSDMD的影响

背景大量实验证明丹酚酸B(salvianolic acid B,Sal B)对非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)有治疗作用,细胞焦亡在NAFLD发病及其向非酒精性脂肪性肝炎(nonalcoholic steatohepatitis,NASH)进展的过程中起了重要作用,通过研究Sal B对NASH细胞焦亡主要相关蛋白的调节,发觉Sal B在NAFLD中多途径、多靶点的治疗作用及优势.目的建立NASH体外细胞模型,并用Sal B及焦亡抑制剂(VX-765)干预,探讨Sal B对细胞焦亡的影响及对焦亡通路GSDMD/NLRP3/Caspase-1的调节机制.方法取对数生长期HepG2细胞,MTT法检测筛选棕榈酸(palmitic acid,PA)最佳的药物干预浓度及干预时间;将细胞随机分为对照组、模型组(PA),治疗组(Sal B+PA)及抑制剂组(VX-765+PA).取各组细胞分别经油红O染色在光学显微镜观察细胞内脂质蓄积情况,收集细胞上清液酶标仪下测定光密度(optical density,OD)值;免疫荧光H2DCFH探针测定细胞内活性氧含量;酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assays,ELISA)检测各组细胞上清液白细胞介素-18(interleukin 18,IL-18)、白细胞介素1β(interleukin 1β,IL-1β)表达量;Western Blot检测炎性小体核苷酸寡聚化结构域样受体蛋白3(nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein 3,NLRP3)及焦亡相关蛋白半胱氨酸蛋白酶-1(Caspase-1)、消皮素(gasdermin D,GSDMD)、GSDMD的N端结构域(GSDMD-N)的表达,并检测各种蛋白的相对表达量变化.结果模型组细胞内脂质小体及活性氧(reactive oxygen species,ROS)蓄积明显,IL-1β、IL-18等促炎因子分泌增多(P值<0.05),炎症小体NLRP3、焦亡相关蛋白Caspase-1、GSDMD、GSDMD-N表达均升高(P值均<0.05).使用Sal B干预治疗或VX-765抑制剂处理后可逆转PA造成的脂质及ROS蓄积,IL-1β及IL-18炎症因子的分泌,同时可下调NLRP3、Caspase-1、GSDMD、GSDMD-N等焦亡相关蛋白表达(P值均<0.05).结论PA可诱导肝脏细胞焦亡发生,丹酚酸B通过对焦亡通路NLRP3/Caspase-1/GSDMD的抑制作用减轻炎症反应,缓解NASH进展.