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。     

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.     

NOD样受体蛋白3炎症小体在非酒精性脂肪性肝炎中的作用

非酒精性脂肪性肝炎(NASH)是非酒精性脂肪性肝病的重要病理阶段,主要特征为肝细胞脂肪变性、肝损伤和炎症,可进一步发展为肝硬化和肝细胞癌。NOD样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体是细胞内一种多蛋白复合体,可通过激活半胱氨酸天冬酶-1,释放成熟的IL-1β、IL-18等炎症因子,并诱导细胞焦亡,进而扩大炎症反应。近年来,研究发现NLRP3炎症小体可参与NASH的发生发展。概述了NLRP3炎症小体在NASH中的作用,为今后的相关研究及治疗提供理论基础。     

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。     

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。     

细胞焦亡在痛风炎症机制中的研究

细胞焦亡是一种程序性死亡方式, 能引起细胞肿胀及细胞膜完整性破坏, 造成细胞穿孔, 导致细胞代谢物和炎性因子释放。痛风作为炎性疾病的一种, 近来研究发现细胞焦亡在其发生发展过程中扮演着重要角色, 主要是通过激活的核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3炎性小体活化半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-1, 切割下游消皮素D, 引起细胞膜成孔, 并释放IL-1β诱发痛风发作。因此, 探索细胞焦亡在痛风炎症机制中的作用有望进一步揭示痛风炎症的发病机制, 本文从细胞焦亡发生机制阐述细胞焦亡与痛风的关系, 加深对该疾病发病机制的认识, 并为痛风的治疗提供新的方向。     

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。     

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。     

消化道皮肤素D介导的细胞焦亡与心力衰竭

心力衰竭(心衰)是各种心血管疾病的终末阶段,与炎性反应密切相关.炎性反应可促进内皮细胞消化道皮肤素D(GSDMD)分裂加速和白细胞介素(IL)-1β、IL-18等因子释放,促使细胞发生焦亡.该文主要介绍GSDMD的结构与功能、GSDMD介导的细胞焦亡在心衰发生发展中的作用和以GSDMD为靶点的心衰治疗策略.     

Wnt信号通路与肝再生的关系及其在肝脏疾病中的作用

Wnt信号通路在维持肝脏内稳态和肝脏再生过程中扮演重要角色,在成熟的健康肝脏中,Wnt信号通路大多是不活跃的,但在细胞更新或再生过程中,以及在某些病理条件、疾病、癌前状态和癌症中,Wnt信号通路被持续过度激活。持续的肝细胞损伤常常会导致慢性肝病,如肝纤维化、肝硬化及肝癌等。本文概述了Wnt信号通路的基本结构特点,详细分析了其在多种肝脏疾病病理进展所扮演的重要角色,希望为临床防治肝脏疾病提供新思路。     

细胞焦亡与嗜神经病毒感染研究进展

细胞焦亡是一种伴随炎症反应的细胞程序性死亡方式。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。作为机体的重要免疫防御反应,细胞焦亡广泛参与感染性疾病、神经系统相关疾病等发生与发展。嗜神经病毒是一类对神经系统高度敏感的病毒,造成严重的中枢神经系统感染及并发症,病死率较高,但目前尚无有效治疗方法,因而受到广泛关注和研究。本文针对细胞焦亡在嗜神经病毒感染后炎症反应中发挥的作用及其机制进行综述,以期为后续研究深入阐释其具体机制、寻找抗病毒治疗的新靶点提供参考。     

免疫性肝损伤动物模型研究进展

机体免疫应答反应介导的肝组织及细胞损伤已成为当前众多肝脏疾病发病的重要原因之一。有研究表明,在病毒性肝炎、自身免疫性肝病、肝移植术后、酒精性肝病、非酒精性脂肪性肝病及药物性肝损害等病理过程中,均存在不同程度的肝脏免疫应答介导的炎症反应及其引起的肝实质的损伤［1-4］。而目前对各种肝脏疾病发病机制的深入探讨和临床治疗药物的筛选与评价,很大程度上依赖于与人类肝脏疾病病理机制相似的实验性动物模型的建立与应用。通过建立科学的、实用的、重现性好的免疫性肝损伤动物模型,研究各种肝病的免疫病理机制及筛选与评价临床保肝药物,具有重要的现实意义。故笔者结合人体肝脏免疫损伤的特点,对当前免疫性肝损伤动物模型的研究现状进行概述,以期为今后的相关研究提供参考和借鉴。     

NLRP3炎症小体介导细胞焦亡在急性胰腺炎肺损伤中的作用机制研究

细胞焦亡参与了急性胰腺炎的发生,但其在远隔器官损伤中的作用尚未明确。目的：探讨NLRP3炎症小体依赖性细胞焦亡在急性胰腺炎相关肺损伤中的作用和机制。方法：32只雄性Sprague-Dawley大鼠随机分为4组：对照组、重症急性胰腺炎（SAP）组、Z-WEHD-FMK(caspase-1抑制剂)组和双硫仑（GSDMD抑制剂）组,后3组以5%牛磺胆酸钠构建SAP模型。检测血清淀粉酶、脂肪酶、降钙素原水平和髓过氧化物酶（MPO）活性;通过组织病理学检查和肺湿/干重比评估胰腺和肺损伤程度;分别以ELISA法和免疫组化染色、蛋白质印迹法检测血清细胞焦亡相关炎症因子水平和肺组织细胞焦亡通路相关蛋白表达。结果：与对照组相比,SAP组血清生化指标、MPO活性、白细胞介素（IL）-1β、IL-18水平显著升高,胰腺和肺组织损伤明显,肺组织NLRP3、caspase-1、GSDMD表达显著上调（P均<0.05）;与SAP组比较,caspase-1抑制剂和GSDMD抑制剂预处理组胰腺和肺损伤程度减轻,血清生化指标、MPO活性降低,细胞焦亡相关炎症因子水平和焦亡通路相关蛋白表达下凋（P均<0.05...     

细胞焦亡在脑出血发病机制中的研究进展

细胞焦亡是一种新型细胞程序化凋亡,在发生细胞焦亡时,细胞膜受外界因素刺激出现破裂,细胞开始膨胀,胞液经由破裂的间隙外流,炎症因子生成,引发炎症反应,后期细胞崩解。细胞焦亡在神经系统性疾病、传染性疾病、自体免疫病和心血管疾病等疾病领域内均有所研究。本文以细胞焦亡的机制、其在脑出血中的相关功能及与细胞焦亡有关的关键因子为出发点,结合当下的最新研究结果进行综述,进一步探索脑出血的病理机制,以期为脑出血的研究和医治开辟新道路。     

IL-17与肝病关系的研究进展

白细胞介素17(IL-17)是近年新发现的细胞因子,主要表达于激活的CD4~+T细胞。IL-17家族可诱导多种趋化因子以及前炎性因子分泌,参与免疫调节和炎症反应。IL-17在多种肝脏炎症性疾病中的表达明显增高,如自身免疫性肝病、非酒精性脂肪性肝病、药物性肝损伤、慢性肝炎和肝癌,并与疾病的炎症程度呈正相关。本文就IL-17与相关肝病的关系作一综述。     

细胞自噬在肝脏疾病中的作用

近年来,越来越多的证据表明细胞自噬在慢性肝炎病毒感染、酒精性肝病、脂肪肝等各种类型的肝脏疾病的发生发展中起到重要作用,成为关注和研究的新焦点。自噬是指细胞利用溶酶体大范围降解长寿命蛋白质、大分子物质、核糖体及受损细胞器的过程。简述了各种肝脏疾病与细胞自噬的关系,认为探索细胞自噬在肝病机制中所扮演的角色,将可能成为治疗肝脏疾病的一个新靶点。     

NF-κB的结构和功能研究及与酒精性肝病的关系

酒精性肝病 （ alcoholic liver disease, ALD） 是由于长期大量饮酒导致的中毒性肝损害,包括酒精性脂肪肝、酒精性肝炎、酒精性肝硬化。研究发现,核因子κB（NF—κB）作为一种多功能的细胞转录因子,在肝脏炎症、纤维化及肝细胞再生、凋亡等病理生理中起着重要作用。NF—κB通过调控细胞激酶、趋化因子、生长因子、细胞黏附因子及早期反应的蛋白质分子基因的转录而参与炎症和免疫反应、某些疾病的病理产生、急性期反应、细胞增殖和细胞凋亡及对病毒感染的反应等。由于广泛参与许多基因的转录调控及细胞的凋亡调控和转化,故NF—κB在许多疾病中高度表达。     

炎症因子在酒精性肝病发生发展中的作用

酒精性肝病(ALD)是全球范围内引起肝损伤的最常见疾病。炎症反应是引起ALD肝损伤的重要原因。酒精入肠后可使肠源性内毒素经肝肠循环入血增多,进而激活肝脏Kupffer细胞中Toll样受体4引起炎症因子的释放。肿瘤坏死因子α等炎症因子引起肝损伤,而白细胞介素(IL)6、10等通过调节炎症反应起到保护肝脏的作用。其中IL-6通过激活信号转导和转录激活因子(STAT)3通路上调肝细胞中多种抗损伤基因的表达,IL-10通过激活Kupffer细胞中STAT3抑制肝脏炎症反应。促炎因子和抗炎因子的失衡和再平衡的过程就是ALD的发展和转归过程。从炎症反应角度系统的综述了炎症因子在ALD发生发展中的作用。     

白细胞介素-33在肝脏疾病中的作用

IL-33（Interleukin-33）是近10年发现IL-1家族的第11个新成员,又称IL-1F11[1]。IL-33是一种核内蛋白质,同时又能被释放到细胞外,像IL-1α一样,扮演着双重角色：不但作为核内转录因子参与基因表达的调控,还作为细胞因子影响信号通路的转导[2]。细胞受损或坏死而非凋亡后,IL-33被动分泌到胞外,启动宿主免疫系统,诱导免疫应答,激活特定免疫细胞,促进炎症介质、促炎症因子的释放,发挥类似高迁移率组蛋白（HMGB1）的警报素（alarmin）作用[3]。研究证实,IL-33在哮喘及其他气道炎症、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、皮肤纤维化及肺纤维化等疾病的致病过程中承担着重要角色[4-8]。然而,在某些疾病中 IL-33又呈现出保护性作用。比如,在载脂蛋白E（ApoE）缺陷的小鼠模型中注射重组 IL-33可减少泡沫样细胞和动脉粥样硬化斑块的形成,减少心血管意外的发生[9]。同样,这种保护作用也在肠道寄生虫感染中被证实[10]。大量新近研究表明,IL-33参与了多种肝脏疾病的致病过程,尽管具体的机制尚不十分清楚,但其所扮演的角色却是不容忽视的。现就IL-33的重要生物学特征及在各类肝脏疾病中作用的相关研究作一综述。     

细胞焦亡在急性胰腺炎发病机制中的作用

急性胰腺炎是常见的消化系统疾病,可出现局部并发症甚至多器官功能衰竭,其发病机制涉及胰酶自身消化、炎症反应、微循环障碍等方面。介绍了细胞焦亡在急性胰腺炎发病机制中的作用,简述了细胞焦亡的激活途径、炎性小体、效应分子对胰腺及胰腺外器官损伤的机制,认为细胞焦亡的调控在急性胰腺炎发病机制中发挥了重要作用,为急性胰腺炎防治提供新的思路。