细胞焦亡在脓毒症相关急性肾损伤中的研究进展

脓毒症相关急性肾损伤(sepsis associated acute kidney injury,SA-AKI)常见于严重脓毒症患者,脓毒症急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)患者病死率和患慢性肾病的风险显著增加。细胞焦亡是一种调节性细胞死亡,其主要特征是半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(caspase)的激活和细胞膜孔的形成。近年来,大量研究表明细胞焦亡参与脓毒症以及SA-AKI的炎性反应和免疫调节,细胞焦亡与细胞凋亡、坏死性凋亡、自噬及铁死亡在SA-AKI中存在重要作用并相互影响。本文系统综述了细胞焦亡在SA-AKI中的病理生理机制及研究进展,探讨其在脓毒症治疗方面的临床应用前景。     

Casp-8通过调控NLRP3炎性小体介导的细胞焦亡减轻脓毒症引起的急性肺损伤

目的:分析半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶-8(Casp-8)对脓毒症引起的急性肺损伤(ALI)的作用及其相关分子机制。方法:对40只C57BL/6小鼠使用盲肠结扎穿孔术(CLP)建立脓毒症诱导的小鼠ALI模型,将造模成功的小鼠随机分为模型组(CLP组)和CLP+Casp-8抑制剂组(CLP+Z-IETD-FMK组),每组20只。另取20只正常饲养的小鼠设为假手术组(sham组)。采用称质量法测定小鼠肺组织湿干质量比值(W/D),HE染色观察小鼠肺组织病理变化,TUNEL染色检测肺组织细胞凋亡情况,ELISA检测小鼠支气管肺泡灌洗液(BALF)中炎症因子水平,qRT-PCR检测肺组织中Casp-8 mRNA表达,Western blotting检测小鼠肺组织中Casp-8蛋白、核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)炎性小体及细胞焦亡相关蛋白表达。结果:与sham组比较,CLP组小鼠24 h存活率明显降低(P<0.05);小鼠肺组织充血水肿,肺泡结构严重破坏,肺间质内大量炎症细胞浸润;肺组织W/D,细胞凋亡率,BALF中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素(IL)-6、I...     

细胞焦亡在肾脏疾病中的作用

细胞焦亡是一种依赖于半胱天冬氨酸蛋白酶caspase-1/4/5/11且由GSDMD介导并伴有炎性介质释放的程序性细胞死亡。NLRP3炎性小体调控细胞焦亡并促使炎性因子的活化与释放。NLRP3炎性小体调控的细胞焦亡参与多种肾脏疾病的病理生理过程。本文就NLRP3-caspase-1介导的细胞焦亡在肾脏疾病中的作用研究进展做一简述。     

青藤碱调控NLRP3/ caspase-1通路抑制BV-2小胶质细胞焦亡及炎症的机制研究

摘 要： 目的 探究青藤碱(sinomenium)调控NLRP3/caspase-1通路抑制BV-2小胶质细胞焦亡及炎症的机制。方法 以氧糖剥夺/复糖复氧(OGD/R)模型诱导BV-2细胞焦亡模型,采用CCK-8法检测不同浓度(0、10、20、50、100 μmol /L)的青藤碱干预BV-2小胶质细胞24h后的细胞活性,筛选药物浓度。将BV-2细胞分为正常组、OGD/R组和OGD/R+青藤碱组(20μmol/L)进行研究分组。使用微量酶标法测BV-2小胶质细胞乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase, LDH)活性。采用赫斯特(Hoechst)/碘化丙啶(PI)细胞染色法检测BV-2细胞中PI阳性细胞数。采用RT-PCR和Western blot方法检测青藤碱对BV-2小胶质细胞硫氧还蛋白结合蛋白(TXNIP)、核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(caspase)-1、白细胞介素(interleukin, IL)-1β和IL-18的mRNA和蛋白表达水平的影响。结果 10、20μmol/L青藤碱干预24h后,OGD/R诱导的BV-2小胶质细胞活性较对照组无显著差异[(97.69±0.51)%、(96.03±1.13)%比(100.00±0.00)%,P均>0.05)], 50、100μmol/L青藤碱干预24h后,OGD诱导的BV-2小胶质细胞活性较对照组显著降低[(78.92±3.02)%、(64.12±4.55)%比(100.00±0.00)%,P均<0.05]。与正常组相比,OGD组BV-2小胶质细胞LDH相对释放量明显上升[(2.23±0.19)比(1.00±0.00),P<0.05],PI活性细胞比例显升高[(46.28±4.02)%比(3.52±0.31)%,P<0.05],TXNIP、NLRP3、caspase-1、IL-1β和IL-18 mRNA表达明显上调[TXNIP :(1.58±0.20)比(0.69±0.08),P<0.05;NLRP3:(2.32±0.18)比(0.88±0.09),P<0.05;caspase-1:(1.61±0.11)比(0.77±0.15),P<0.05;IL-1: (3.17±0.43)比(1.03±0.09),P<0.05;IL-18:(1.82±0.22)比(0.81±0.13),P<0.05]和蛋白表达水平明显上调[TXNIP:(1.26±0.13)比(0.72±0.09),P<0.05; NLRP3:(0.43±0.04)比(0.16±0.04),P<0.05; caspase-1:(1.30±0.09)比(0.58±0.07),P<0.05;IL-1β:(1.21±0.11)比(0.39±0.06),P<0.05; IL-18:(0.54±0.07)比(0.23±0.06),P<0.05]。与OGD组相比,OGD/R+青藤碱组BV-2细胞LDH相对释放量明显下降[(1.28±0.09)比(2.23±0.19),P<0.05],PI活性细胞比例显著减少[(23.08±3.46)%比(46.28±4.02)%,P<0.05],TXNIP、NLRP3、caspase-1、IL-1β和IL-18 mRNA明显下降[TXNIP :( 0.95±0.11)比(1.58±0.20),P<0.05; NLRP3:(1.26±0.12)比(2.32±0.18),P<0.05; caspase-1:(0.95±0.05)比(1.61±0.11),P<0.05; IL-1: (1.55±0.18)比(3.17±0.43),P<0.05;IL-18:(1.23±0.14)比(1.82±0.22),P>0.05]和蛋白表达水平显著下降[TXNIP :(0.78±0.04)比(1.26±0.13);NLRP3:(0.26±0.03)比(0.43±0.04); caspase-1:(0.71±0.05)比(1.30±0.09);IL-1β: (0.54±0.03)比(1.21±0.11);IL-18:(0.34±0.08)比(0.54±0.07),P均<0.05]。结论 青藤碱能通过下调NLRP3/ caspase-1通路磷酸化水平,抑制BV-2小胶质细胞焦亡及炎症反应。     

经NLRP3通路的细胞焦亡在神经退行性疾病中的研究进展

越来越多的研究发现,参与细胞焦亡中的NLRP3炎症小体被抑制启动或激活后,可以起到一定的减少神经炎症反应、延缓神经退行性疾病进展的作用。因此,现就依赖NLRP3炎症小体的细胞焦亡在神经退行性疾病中的最新研究进展进行综述。     

基于细胞焦亡探讨中医药防治糖尿病及其并发症的研究进展

细胞焦亡是一种由半胱氨酸蛋白酶激活的程序性细胞死亡方式,在糖尿病及其并发症的发生和发展中扮演重要角色。中医药具备多通路、多靶点等独到优势,如何凭借细胞焦亡理论有效防治糖尿病及其并发症是当前的科研热点。文章从细胞焦亡及中医学理论出发,对细胞焦亡在糖尿病、糖尿病肾病、糖尿病心肌病等其他并发症中的作用做出总结,同时分析讨论人参皂苷Rb1、大黄素、黄连温胆汤、加味升降散等多种中药有效成分,通过靶向细胞焦亡,起到防治糖尿病及其并发症的作用,为今后中医药防治糖尿病及其并发症的应用提供理论依据和研究方向。     

NLRP3炎性小体在胃癌细胞中的表达及对其焦亡、增殖、侵袭、迁移的影响

目的 研究胃癌细胞中NLRP3炎性小体的表达及其对增殖、侵袭和迁移的影响。并初步探讨NLRP3介导caspase-1依赖的焦亡信号通路在胃癌发展中的作用。 方法qRT-PCR和Western blotting法分别检测人胃黏膜上皮细胞(GES-1)和人胃癌细胞(MKN45及MGC803)中NLRP3、caspase-1表达;随后下调NLRP3,检测胃癌细胞NLRP3、caspase-1 mRNA和蛋白的表达;Western blotting检测GSDMD、白细胞介素(IL)-18、IL-1β蛋白表达;ELISA法检测细胞培养液上清液中IL-1β、IL-18含量;乳酸脱氢酶(LDH)实验、流式细胞术检测细胞焦亡;CCK-8法及细胞周期试剂盒检测细胞增殖情况;Transwell和划痕实验检测胃癌细胞侵袭和迁移能力。 结果NLRP3、caspase-1在胃癌细胞中较GES-1表达增高(P < 0.01)。下调NLRP3后,胃癌细胞LDH释放率及焦亡率显著降低(P < 0.01);GSDMD、IL-1β、IL-18表达降低(P < 0.01);细胞增殖阻滞在G₁期(P < 0.01);细胞增殖以及侵袭迁移能力显著减弱。 结论NLRP3在胃癌中高表达,其表达影响胃癌细胞的增殖、侵袭和迁移以及其介导的caspase-1依赖焦亡信号通路关键蛋白的表达。     

枸杞多糖对高糖诱导的人视网膜色素上皮细胞中NLRP3炎症小体/细胞焦亡信号通路的影响

目的 观察枸杞多糖(LBP)对高糖诱导的人视网膜色素上皮细胞(ARPE-19)中NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)炎症小体/细胞焦亡信号通路的影响。方法 将体外培养的ARPE-19细胞,随机分为5组,即正常组(5.5 mmol·L^-1葡萄糖)、高糖组(55.5 mmol·L^-1葡萄糖)、LBP低浓度组(55.5 mmol·L^-1葡萄糖+100μg·mL^-1LBP)、LBP中浓度组(55.5 mmol·L^-1葡萄糖+200μg·mL^-1LBP)和LBP高浓度组(55.5 mmol·L^-1葡萄糖+400μg·mL^-1LBP)。采用免疫荧光观察各组细胞中NLRP3蛋白的表达,Western blot检测炎症小体NLRP3、半胱氨酸蛋白酶-1(Caspase-1)、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)和其下游细胞焦亡蛋白消皮素D(GSDMD)的相对表达量,ELISA检测细胞上清液中白细胞介素(interleukm,...     

抑制线粒体活性氧自由基可减轻高糖诱导的心肌细胞焦亡和铁死亡

目的 探讨抑制线粒体氧化应激和炎症小体减轻高糖诱导的H9C2心肌细胞焦亡和铁死亡的作用,分析线粒体活性氧自由基（ROS）和炎症小体之间可能的上下游关系。方法 将H9C2心肌细胞按照随机数字表法随机分为5组。正常对照组（CON）：含25 mmol/L浓度葡萄糖的DMEM完全培养基;高糖损伤组（HG）：含35 mmol/L浓度的高糖完全培养基;高糖+线粒体抗氧化剂Mitoquinone（MitoQ）组（HG+MitoQ）：35 mmol/L高糖完全培养基中加入终浓度为0.5 μmol/mL的MitoQ;高糖+ NLRP3抑制剂MCC950组（HG+MCC950）：35 mmol/L高糖完全培养基中加入终浓度为1 μmol/mL的MCC950;高糖组+MCC950+线粒体电子传递抑制剂Rotenone（ROT）组（HG+MCC950+ROT）：35 mmol/L高糖完全培养基中加入终浓度为1 μmol/mL的MCC950和0.5 μmol/mL的ROT。各组心肌细胞干预24 h后,CCK-8法测定细胞活性;CellRox和MitoSox荧光探针分别测定心肌细胞内和线粒体氧化应激水平变化;免疫荧光法检测细胞内NLRP3炎症小体水平;Western blot检测心肌细胞中NLRP3、GSDMD和Cleaved-GSDMD（GSDMD-NT）等焦亡相关重要因子的蛋白表达和铁死亡相关因子GPX4蛋白表达。结果 与CON组相比,HG组细胞活性明显下降（P<0.01）,心肌细胞和线粒体内ROS荧光强度（P<0.01）、NLRP3免疫荧光强度（P<0.01）以及焦亡相关因子NLRP3,GSDMD和GSDMD-NT的蛋白表达（P<0.01）均明显升高,铁死亡相关因子GPX4蛋白表达下降（P<0.01）。与HG组相比,HG+MitoQ和HG+MCC950组细胞活性明显升高（P<0.01）,细胞和线粒体内ROS荧光强度（P<0.01）、NLRP3免疫荧光强度（P<0.01）以及 NLRP3、GSDMD 和 GSDMD-NT 的蛋白表达明显降低（P<0.05）,GPX4 蛋白表达增高（P<0.01）。与HG组相比,HG+MCC950+ROT组细胞活性和NLRP3、GSDMD-NT的蛋白表达无明显差异（P>0.05）;但与HG+MCC950组相比,HG+MCC950+ROT组细胞活性明显降低（P<0.01）,ROS荧光强度、NLRP3炎症小体免疫荧光以及NLRP3、GSDMD-NT的蛋白表达均明显升高,GPX4蛋白表达降低（P<0.05）。结论 MitoQ直接抑制线粒体ROS的产生减轻了高糖诱导的心肌细胞NLRP3炎症小体的生成,减少焦亡和铁死亡的发生;抑制NLRP3炎症小体减少线粒体ROS的产生;线粒体ROS和NLRP3之间可能存在着相互影响。     

CX3CL1通过抑制小胶质细胞焦亡改善阿尔茨海默病小鼠的神经元功能

目的：通过外源性注射趋化因子（C-X3-C基序）配体1(Fractalkine,CX3CL1)探索其对阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）小鼠神经元功能的影响及机制。方法：采用APP/PS1双转基因小鼠建立AD模型。将小鼠随机分为4组：对照组、AD模型组、AD+PBS溶剂组、AD+CX3CL1组。AD+CX3CL1组颅内给予CX3CL1。AD+PBS溶剂组注射等容积的PBS溶剂。采用旷场实验和Morris水迷宫测试小鼠认知行为,免疫荧光染色、TUNEL染色、尼氏染色、蛋白质印迹和RT-PCR技术对小鼠海马组织进行分析。结果：(1)AD小鼠接受CX3CL1注射后增加了移动距离,但没有显著差异（P=0.189）;在水迷宫测试中,AD+CX3CL1组寻找水下平台的移动距离显著缩短（P=0.001）;(2)AD模型组中GSDMD(Gasdermin D)蛋白和炎症相关蛋白表达显著升高（P<0.05）,而CX3CL1注射能显著降低这些蛋白的表达水平（P<0.05）;(3)AD模型组的尼氏体数量、突触相关蛋白25 kDa(synaptosomal-associa...     

GSDMD介导细胞焦亡缓解高尿酸血症小鼠肾损伤的作用机制

目的:探讨gasdermin D蛋白(GSDMD)在高尿酸血症(HUA)后肾损伤中的作用及其可能机制。方法:选用C57BL/6J的野生型小鼠和GSDMD敲除小鼠作为实验动物,将其分为4组,野生型小鼠正常饮食组(WT-Norm-diet组),野生型小鼠高尿酸造模组(WT-HUA组),GSDMD敲除小鼠正常饮食组(KO-Norm-diet组)和GSDMD敲除小鼠高尿酸造模组(KO-HUA组)。HUA动物造模选用氧嗪酸钾[250 mg/(kg·d)]和腺嘌呤[50 mg/(kg·d)]对小鼠灌胃28 d;血生化检测肌酐和尿酸变化;HE染色观察肾脏病理学变化;Western blot检测肾皮质GSDMD、GSDMD-N的蛋白表达;RT-PCR检测KIM-1和NAGL的表达量。结果:与WT-Norm-diet组比较,WT-HUA组小鼠血清中尿酸升高(P<0.01);肾皮质中GSDMD、GSDMD-N的蛋白表达水平升高(P<0.05);KIM-1 mRNA的表达水平升高(P<0.01)。与WT-HUA组比较,KO-HUA组小鼠血清尿酸、肌酐水平、NAGL mRNA表达降低(P&l...     

姜黄素通过NLRP3炎性体信号通路在肺泡巨噬细胞焦亡模型中的作用机制

目的：研究姜黄素通过NLRP3炎性体信号通路在LPS/尼日利亚菌素诱导肺泡巨噬细胞焦亡的作用机制。方法：大鼠巨噬细胞系NR8383,正常复苏后,用含10%胎牛血清、80%F12K培养基在37℃、5%CO₂的条件下培养,每2～3天传代1次。将对数生长期细胞NR8383离心处理,800 r/min, 10 min,离心后对细胞进行计数,之后接种于96孔板中,每孔接种2×10⁴个细胞,每孔加100μl的细胞培养液。接种12 h后随机分为空白对照组、姜黄素组、LPS组、LPS+姜黄素组、LPS+尼日利亚菌素处理组、LPS+尼日利亚菌素+姜黄素处理组,按照程序对细胞进行加样处理,然后置培养板于37℃,5%CO₂孵箱中培养,3个重复/组。各组分别加入相应的药物或试剂后,置培养板于37℃,5%CO₂孵箱中培养。2 h后加入CCK-8进行反应,3 h后检测各组细胞的OD值。加样反应2 h后,Western印迹检测细胞中NLRP3、GSDMD等焦亡相关蛋白表达情况。结果：细胞培养在有血清的情况下,与空白组相比,姜黄素...     

ghrelin对小鼠脓毒症肺损伤焦亡通路及炎症因子的影响

目的 分析ghrelin蛋白对小鼠脓毒症肺损伤焦亡通路及炎症因子表达的影响,探讨其在脓毒症肺损伤中的保护机制.方法 将健康雄性C57BL/6小鼠180只,分为假手术组(sham,n=24)、盲肠结扎穿刺模型组(the cecal ligation and puncture CLP,n=78)和ghrelin组(n=78...     

自噬调节脓毒症细胞焦亡机制的研究进展

脓毒症（sepsis）是由病原菌或其产物引发的全身炎性反应,是危重症患者死亡的主要原因。近年来对脓毒症发病过程中自噬的作用进行深入研究发现,多种药物和措施可通过诱导自噬增强或减弱脓毒症中细胞焦亡,有效治疗脓毒症,可能成为治疗脓毒症的新型靶点。本文旨在阐述自噬调节脓毒症细胞焦亡的相关机制及靶向自噬作为减轻脓毒症器官功能障碍的治疗潜力。     

程氏蠲痹汤通过下调NLRP3/Caspase-1信号通路抑制TNF-诱导的滑膜成纤维细胞焦亡

目的 观察程氏蠲痹汤(JBT)对TNF-α诱导的滑膜成纤维细胞(FLS)焦亡的抑制作用及其分子机制。方法 以FLS为研究对象,按CCK8实验结果将其分为A:FLS组;B:TNF-α+FLS组;C:TNF-α+FLS+JBT组(最佳程氏蠲痹汤剂量)。电镜观察细胞形态,使用乳酸脱氢酶(LDH)释放测定各组质膜孔隙形成的情况,采用RT-qPCR、Western Blot(WB)实验观察各组细胞中细胞标志基因、蛋白的表达,CO-IP检测NLRP3和Caspase-1相互作用。结果 CCK8实验结果发现JBT冻干粉浓度在0.5 mg/mL,培养48 h效果最佳。透射电镜显示总体病变程度B组0.05)。RT-qPCR及WB结果显示,A组和C组、B组相比,NLRP3、Caspase-1、IL-18、IL-1β mRNA及蛋白表达上调(P<0.01)与B组相比,C组的NLRP3、Caspase-1、IL-18、IL-1βmRNA及蛋白的表达下调(P<...     

细胞焦亡与溃疡性结肠炎研究的最新进展

细胞焦亡是一种新发现的由Gasdermin蛋白家族成员介导的程序性细胞死亡方式,特征为细胞质膜孔径形成和炎性因子的活化,表现为细胞肿胀、质膜大泡形成,破裂后细胞内容物释出,使炎症发生级联扩大反应。在受外界刺激后,炎性小体活化进而激活依赖半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶1(Caspase-1)的经典细胞焦亡通路和依赖Caspase-4/5/11的非经典细胞焦亡通路,活化的炎性Caspase激活白细胞介素（IL）-1β、IL-18,并将底物蛋白GSDMD 切割为有成孔活性的N末端,GSDMD-N通过在质膜和线粒体上聚合成孔介导细胞焦亡。另有研究证明在GSDME可被Caspase-3切割成GSDME-N片段介导细胞焦亡。研究表明,由微生物感染和危险信号引起的焦亡常与免疫失调有关,过度的炎症反应可导致多种炎症性疾病的发生。大量研究表明焦亡在炎症性肠病等炎症性疾病的发生中起着重要作用。本文旨在阐述细胞焦亡的信号通路及分子机制,并探讨细胞焦亡与溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)关系的研究进展, 为进一步阐明UC的发病机制提供新思路, 获得有效的防治措施提供可能。     

细胞焦亡与肺部疾病的研究进展

细胞焦亡是一种细胞程序性死亡的炎症方式,与细胞凋亡和细胞坏死不同,其特征是细胞肿胀、破裂致细胞内容物和炎性因子的释放.现研究发现细胞焦亡与某些先天免疫性疾病和炎症疾病密切相关,其主要机制包括Caspase-1依赖的经典途径和Caspase-3、4、5、8和11依赖的非经典途径.本文回顾了近年来肺部疾病相关研究报道,就细...