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。     

细胞焦亡在狼疮性肾炎发病机制中的研究进展

细胞焦亡(pyroptosis)是一种程序性细胞死亡方式,其经典途径表现为炎性小体激活,半胱天冬酶-1(caspase-1)活化,Gasdermin D蛋白(GSDMD)切割细胞膜,炎性介质白细胞介素(interleukin, IL)-1β和白细胞介素-18(IL-18)释放;近年来研究也发现鼠的半胱天冬酶-11(caspase-11)和人的半胱天冬酶-4/5(caspase-4/5)经非经典途径可以直接识别细菌脂多糖类脂A组装的炎性小体导致细胞焦亡。狼疮性肾炎作为一种复杂的自身免疫性疾病,多种细胞死亡过程与狼疮性肾炎的发展相关,在狼疮的组织损伤及免疫失调中发挥作用。近年来有研究表明,焦亡也参与狼疮性肾炎的发生、发展,在狼疮性肾炎进展过程中,肾组织中NLRP3、caspase-1等参与焦亡的基因表达显著增加,且临床上使用的激素联合治疗方式的内在机制被证明也是通过抑制狼疮性肾炎患者caspase-1及GSDMD的基因表达。为了进一步了解细胞焦亡在狼疮性肾炎发病机制中扮演着什么样的角色。本文就细胞焦亡的发生机制及其参与狼疮性肾炎疾病的治疗研究做一综述,旨在为狼疮性肾炎靶向诊疗提供理论依据。     

NLRP3炎症小体与细胞焦亡相关研究进展

no D样受体蛋白3炎性小体是位于细胞内的一种蛋白质复合体,主要功能为活化半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶1从而间接调控IL-1β和IL-18的成熟及分泌,引起炎症反应。NLRP3炎性小体是目前研究最深入的一种炎症小体,它具有调节免疫和抗微生物等作用。细胞焦亡是炎症小体介导的依赖于Caspase-1的细胞程序性死亡,在抗微生物感染方面具有重要作用。本文就NLRP3炎性小体的结构、功能及其与细胞焦亡之间的相关性研究做一综述,以期为防治炎症相关性疾病提供新思路。     

同型半胱氨酸通过促进细胞焦亡和上调琥珀酸脱氢酶亚基A诱导神经炎症反应

目的探索同型半胱氨酸(Hcy)是否通过促进细胞焦亡和上调琥珀酸脱氢酶亚基A(SDHA)蛋白表达诱导神经炎症反应。 方法使用不同浓度Hcy(1.25、2.50、5.00 mmol/L)处理小鼠海马神经元细胞系HT22细胞。CCK-8检测细胞活力;免疫荧光法观察细胞形态和焦亡相关蛋白消皮素(GSDMD)与细胞膜的共定位情况;Western blotting检测细胞核苷酸结合寡聚化结构样受体蛋白3(NLRP3)、天冬氨酸蛋白水解酶-1前体(pro-Caspase-1)和Caspase-1的活性片段(cleaved-Caspase-1)、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、GSDMD和GSDMD的N端结构域(GSDMD-N)等焦亡相关蛋白及SDHA蛋白表达水平。酶联免疫吸附测定法检测炎症因子白细胞介素-1β(IL-1β)和白细胞介素-18(IL-18)水平。 结果Hcy可显著降低HT22细胞活力,损伤HT22细胞突触,增加GSDMD与细胞膜的共定位和细胞膜破裂程度,上调HT22细胞NLRP3、pro-Caspase-1、cleaved-Caspase-1、ASC、GSDMD和GSDMD-N等焦亡相关蛋白及SDHA蛋白表达水平,并增加IL-1β和IL-18水平。 结论Hcy可诱导神经炎症反应,其机制与其促进细胞焦亡和上调SDHA蛋白表达密切相关。     

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。     

细胞焦亡的研究进展

细胞焦亡是不同于细胞凋亡和细胞坏死特征的另外一种程序性细胞死亡方式,由Gasdermin蛋白介导发生。炎症小体激活后,活化的Caspase?1/4/5/11剪切激活GSDMD,释放的GSDMD N端片段重新折叠,并寡聚在细胞膜上形成直径10~15 nm的孔洞,促进了炎性物质的释放,并最终引起细胞溶胀死亡。除此之外,其他蛋白酶也能通过非炎症小体激活机制剪切激活Gasdermin家族蛋白介导细胞焦亡的发生。细胞焦亡近年来被广泛报道参与多种炎症性疾病的发生发展。本文就细胞焦亡的特征、分子机制、和疾病的关系以及靶向GSDMD的治疗策略进行综述。     

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,...     

细胞焦亡在慢性阻塞性肺疾病中的研究进展

焦亡是一种主要通过炎性小体介导的细胞程序性死亡,在机体免疫调节中起重要作用。细胞焦亡通过切割GSDMD蛋白,在细胞膜打孔,改变渗透压,使细胞膨胀,释放内容物和相关炎症分子导致炎症反应。细胞焦亡参与慢性阻塞性肺疾病患者的发生发展过程,并在其中发挥重要作用。本文就细胞焦亡与慢性阻塞性肺疾病之间的关系,及其在慢性阻塞性肺疾病中的研究进展作一综述。     

NLRC4在具核梭杆菌诱导巨噬细胞焦亡中发挥调控作用

目的 探讨具核梭杆菌感染引起巨噬细胞焦亡的作用及机制。方法 巨噬细胞RAW264.7与具核梭杆菌共同培养,设置未感染组和具核梭杆菌感染组（以MOI和感染时间设置梯度）。乳酸脱氢酶和荧光双染检测细胞坏死率;Western blot检测焦亡相关蛋白caspase-1、GSDMD和IL-1β的活化情况;qRT-PCR分析NLRP3、NLRC4、AIM2、NLRP1炎症小体激活情况,采用siRNA敲低可能参与调控的关键分子,分为siRNA敲低组与阴性对照组,比较两组细胞在具核梭杆菌感染时的焦亡和坏死率,验证其调控作用。结果 具核梭杆菌感染组的细胞肿胀破碎、胞内出现空泡,乳酸脱氢酶释放增加,PI阳性细胞数增多,坏死率升高（P<0.05）;Western blot结果显示caspase-1、GSDMD和IL-1β被活化且呈MOI和时间依赖性升高（P<0.05）;qRT-PCR筛选出NLRC4可能参与调控,siRNA敲低NLRC4可抑制具核梭杆菌引起的caspase-1/GSDMD通路的激活,减少细胞坏死率和炎症因子IL-1β的表达（P<0.05）。结论 具核梭杆菌感染能够诱导巨噬细胞RAW264.7经caspase-1/GSDMD信号通路发生焦亡并释放炎症因子,且NLRC4炎症小体发挥关键的调控作用。     

小檗碱通过调控NLRP3炎症小体活化改善糖尿病肾功能的实验研究

目的研究小檗碱对糖尿病小鼠肾组织中NLRP3炎症小体活化的影响,探讨小檗碱保护糖尿病小鼠肾功能的作用机制。方法髙脂高糖饮食喂养后注射链脲佐菌素,建立糖尿病肾病小鼠模型。成模小鼠随机分为糖尿病肾病组(DN)和小檗碱治疗组(BBR),每组10只。另取10只小鼠作为正常对照组(Control)。动态检测小鼠的血糖和尿蛋白。小鼠饲养6个月后取材肾,通过HE染色观察肾组织病理变化,应用免疫组织化学技术和免疫印迹技术检测小檗碱对NLRP3表达的影响。结果糖尿病肾病组小鼠血糖和尿蛋白持续升高,各时间点与Control组比较均差异显著(P0.01),4～24周,小檗碱治疗组降低血糖和尿蛋白,与DN组比较差异显著(P0.05或P0.01)。糖尿病肾病组小鼠肾小体肿大,肾小管上皮细胞空泡样改变,小檗碱可明显减轻高糖造成的病理损害。免疫组织化学和免疫印迹检测结果证实小檗碱抑制NLRP3的表达。结论小檗碱通过抑制NLRP3炎症小体的活化改善糖尿病肾病症状。     

大黄酚通过激活NLRP3炎症小体诱导胃癌细胞焦亡的机制研究

目的探索大黄酚诱导人胃癌细胞焦亡的作用及其可能的作用机制。方法不同浓度大黄酚（0、5、10 μmol/L）和NLRP3抑制剂、caspase-1抑制剂先后处理人胃癌MKN28细胞,CCK-8法、克隆形成实验、流式细胞术检测细胞焦亡;实时荧光定量PCR检测焦亡、NLRP3炎症小体相关蛋白的mRNA水平;Western blotting检测焦亡、NLRP3炎症小体的蛋白表达水平。结果不同浓度的大黄酚（0、5、10 μmol/L）作用于MKN28细胞后,均降低了细胞存活率（P < 0.01）,并促进了细胞焦亡的发生（P < 0.01）。大黄酚呈剂量依赖性地上调胃癌MKN28细胞中NLRP3、caspase-1和白细胞介素-1β的mRNA以及蛋白表达水平（P < 0.01）。采用caspase-1抑制剂VX-765、NLPR3抑制剂MCC950抑制NLPR3炎症小体表达,可削弱大黄酚对细胞焦亡的诱导作用（P < 0.01）。结论大黄酚抑制人胃癌MKN28细胞增殖、促进LDH释放和caspase-1活性升高,诱导胃癌细胞焦亡,其作用机制与NLRP3/caspase-1通路密切相关。     

NLRP3/caspase-1介导的细胞焦亡在动脉粥样硬化发生、发展中的作用

动脉粥样硬化(atherosclerosis, AS)是一种慢性炎症性疾病,是全球范围内主要的心血管疾病负担和死亡原因。细胞焦亡是一种新型的促炎调节的细胞死亡,其特征是细胞肿胀破裂和促炎性细胞因子IL-1 β和IL-18等的强释放,与其他细胞死亡方式显著不同。NOD样受体3 (NOD-like receptors 3, NLRP3)炎性小体激活半胱氨酸天冬氨酸酶-1(cysteine-dependent aspartate-specific proteases, caspase-1)诱导的细胞焦亡与AS的发生、发展以及斑块的稳定性密切相关。本文主要阐述NLRP3/caspase-1介导的细胞焦亡在AS进程中的作用,以及在AS发展中靶向细胞焦亡的潜在治疗策略,旨在更好地理解细胞焦亡触发AS发生的机制,以期为防治AS提供新靶点和新策略。     

NLRP3炎性体在糖尿病肾病炎症机制中作用

糖尿病肾病(DN)是糖尿病主要的微血管并发症之一,其主要表现为肾小球滤过率增高、基底膜增厚及系膜细胞外基质合成。近年来研究表明多种炎性因子参与了糖尿病肾病的病理改变。炎性因子的分泌和成熟受到NLRP3炎性体的影响和miRNA的调控,其中,NLRP3炎性体在炎症过程中起到了重要作用。文章对NLRP3炎性体在DN炎症机制中的作用进行了综述。     

核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3介导细胞焦亡在痛风性关节炎中的作用机制研究

目的:探讨血清核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体活化Gasdermin D(GSDMD)蛋白介导的细胞焦亡在痛风性关节炎中的作用及其机制.方法:分别收集40例急性痛风性关节炎患者(试验组)和40例健康体检者(对照组);采用血常规检测仪和全自动生化分析仪检测两组血清中生化指标(肾功、血脂)及白细胞计...     

NLRP3介导的细胞焦亡在大鼠心肌缺血/再灌注损伤中的作用

【摘要】目的 探讨细胞焦亡在心肌缺血/再灌注损伤中的作用及机制。方法 将75只SD大鼠随机分为对照组、缺血/再灌注组、 YVAD组、YVAD+缺血/再灌注组、MCC950组、MCC950+缺血/再灌注组。其中对照组、YVAD组、MCC950组分别为10只，其余各组分别为15只。在建立心肌缺血/再灌注损伤的大鼠模型过程中，缺血/再灌注组、YVAD+缺血/再灌注组、MCC950+缺血/再灌注组各死亡1~4只。检测对照组、缺血/再灌注组心肌组织中Tunel染色阳性率，NLRP3炎症小体、caspase 1、IL 1β及GSDMD N表达情况。检测对照组、YVAD组、缺血/再灌注组和YVAD+缺血/再灌注组的Tunel染色阳性率、心肌梗死面积、Caspase 1、IL 1β及GSDMD N表达情况。最后检测对照组、MCC950组、缺血/再灌注组和MCC950+缺血/再灌注组Tunel染色阳性率、心肌梗死面积、Caspase 1、IL 1β及GSDMD N表达。结果 缺血/再灌注后心肌细胞焦亡情况：缺血/再灌注组Tunel染色阳性率、心肌梗死面积、NLRP3、Caspase 1、IL 1β及GSDMD N的表达明显高于对照组(均P＜005)。干预焦亡后的情况：YVAD+缺血/再灌注组Tunel染色阳性率、心肌梗死面积、Caspase 1(成熟体)、IL 1β及GSDMD N的表达均高于对照组，明显低于缺血/再灌注组(均P＜005)。 抑制NLRP3表达后的情况：MCC950+缺血/再灌注组Tunel染色阳性率、心肌梗死面积、Caspase 1、IL 1β及GSDMD N表达水平虽高于对照组，明显低于缺血/再灌注组(均P＜005)。结论 大鼠心肌的缺血/再灌注损伤与NLRP3炎症小体介导的细胞焦亡有关。     

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。     

NLRP3炎性小体在骨质疏松中的研究进展

骨质疏松(OP)是一种全身性骨骼疾病,其特点是骨量减少及骨组织微结构的退变。炎症和免疫调控破骨细胞和成骨细胞的功能在骨质疏松发生发展中起重要作用。NLRP3炎性小体是细胞内能够识别多种多样的内源性及外源性危险信号,并与接头蛋白(ASC)以及半胱氨酸蛋白酶-1 (Caspase-1)组装形成一种被称为“炎性小体”的多蛋白复合体,使促炎因子成熟(如IL-1β和IL-18),引起细胞焦亡等病理改变。现就NLRP3引起的细胞焦亡(pyroptosis)在骨质疏松中的作用及最新研究进展进行综述,以期为骨质疏松的治疗提供一种新的策略,为指导骨质疏松药物研发提供理论依据。     

细胞焦亡在肝纤维化发生、发展中的作用研究进展

细胞焦亡是一种新型的促炎程序性细胞死亡,不同于其他程序性死亡,包括经典途径和非经典途径,依赖于Caspase-1、Caspase-4、Caspase-5、Caspase-11介导。目前研究最为深入的是NLRP3炎症小体介导的依赖于Caspase-1的经典细胞焦亡途径,在机体免疫功能方面起到重要作用。研究表明细胞发生焦亡后可释放大量的促炎症细胞因子,这个细胞因子将进一步促进炎症的发展。近年来研究表明细胞焦亡在肝脏疾病的发生、发展中起重要作用。该文主要对细胞焦亡的分子机制及肝细胞、肝星状细胞和肝脏巨噬细胞与肝纤维化的关系进行综述。     

细胞焦亡在脑缺血再灌注损伤中作用机制的研究进展

细胞焦亡是新发现的一种细胞程序性死亡形式,主要由炎症半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶1(Caspase-1)介导Gasdermin-D(GSDMD)蛋白发挥效应,可参与多种疾病的发展过程,如感染性疾病、自身免疫性疾病、心脑血管疾病等。近年来多项研究表明,细胞焦亡可能参与脑缺血再灌注的损伤过程,并与目前已知的导致脑缺血再灌注损伤的其它作用机制密切相关,如:自由基生成、炎症反应、细胞自噬、线粒体功能障碍等,本文主要就细胞焦亡在脑缺血再灌注损伤中的作用进行综述。     

NLRP3炎症小体在糖尿病心肌病(DCM)中作用机制的研究进展

 糖尿病心肌病（diabetic cardiomyopathy,DCM）是由糖尿病引起的,以心肌结构异常和功能下降为特征,独立于冠心病、高血压、瓣膜病变等原因的一种特异性心肌病。核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3（nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein 3,NLRP3）炎症小体是近几年发现的一种参与DCM的蛋白复合体,它可以诱导pro-caspase-1自我剪切为活化的caspase-1,进而活化IL-1β、IL-18,激活下游的一系列炎症反应,促进心肌纤维化,同时触发特殊的心肌细胞程序性死亡方式——细胞焦亡（pyroptosis）。临床多种药物可以干预NLRP3炎症小体延缓DCM病理生理过程。本文就近年来对NLRP3炎症小体在糖尿病心肌病中的形成、激活和作用的信号通路及相关药物的负调控研究进行综述。