细胞焦亡在糖尿病心肌缺血再灌注损伤的变化及作用机制

目的:探究细胞焦亡在糖尿病大鼠心肌缺血再灌注损伤的变化及作用机制。方法:选择成年健康雄性SD大鼠,体重210-230g。大鼠糖尿病模型采用腹腔注射1%链脲佐菌素60mg/kg制备,取造模成功的SD大鼠40只,将其随机分为2组(n=20):糖尿病假手术组(DS组)、糖尿病心肌缺血再灌注组(DIR组);另取非糖尿病大鼠40只,将其随机分为2组(n=20):假手术组(NS组)、心肌缺血再灌注组(NIR组)。采用结扎左冠状动脉前降支30min再灌注120min的方法制备心肌缺血再灌注模型;NS组、DS组只穿线不结扎。再灌注结束后,采集动脉血样,检测肌酸激酶同工酶(CK-MB)和乳酸脱氢酶(LDH)的活性;采用TTC法检测心肌梗死面积;HE染色观察心肌组织病理学变化;Western Blot法检测NLRP3、caspase-1、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)和IL-1β在心肌组织的表达。结果:DS与NS相比,NLRP3、caspase-1、ASC和IL-1β蛋白表达增加;非糖尿病和糖尿病大鼠在心肌缺血再灌注时,CK-MB和LDH的活性增加,NLRP3、caspase-1、ASC和IL-1β蛋白表达增加;DIR组与NIR相比,心脏病理学损伤加重,心肌梗死面积增加,CK-MB和LDH活性增高,NLRP3、caspase-1、ASC和IL-1β蛋白表达增加。结论:糖尿病大鼠心肌对缺血再灌注敏感性增加,缺血再灌注损伤加重,其机制可能与NLRP3介导的caspase-1依赖性细胞焦亡的作用密切相关。     

细胞焦亡在新生儿坏死性小肠结肠炎中的致病作用

目的 探讨细胞焦亡是否参与新生儿坏死性小肠结肠炎(necrotizing enterocolitis,NEC)发病,并分析其可能的作用机制.方法 将50只新生1d的SD大鼠按随机数字表法分为2组(n=25):正常对照组、坏死性小肠结肠炎新生大鼠组(NEC组).正常对照组与母鼠同笼,不予处理;NEC组采用缺氧、冷刺激及人工喂养的方式建立模型.新生鼠于第1、2、3天固定时间点测量体质量,第4天处死大鼠,HE染色观察回盲部肠组织病理学变化并评分;qPCR检测NLRP3、IL-1β、IL-18基因表达水平;Western blot检测Caspase-1表达及激活情况;ELISA检测肠组织匀浆IL-1β、IL-18水平.结果 与正常对照组相比,NEC组大鼠体质量明显降低,肠上皮损伤明显;NLRP3及IL-1β、IL-18基因表达增高(分别为0.33 ±0.06 vs 1.11 ±0.12,0.40 ±0.15 vs 1.25 ±0.13,1.04 ±0.16 vs 2.35 ±0.17,P ＜0.05);激活的Caspase-1仅在NEC组中表达,且下游炎症因子IL-1β及IL-18水平亦高于正常对照组(分别为300.4 ±76.5 vs 74.4 ±17.5,214.4±28.1 vs 23.9±19.3,P＜0.01).结论 细胞焦亡参与了NEC的发病,其具体机制可能与焦亡发生后IL-1 β、IL-18的水平升高有关.     

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。     

细胞焦亡与炎症反应的研究进展

细胞焦亡是近期发现的一种新的细胞死亡方式,是一种依赖半胱天冬氨酸蛋白酶-1(Caspase-1)的病理性自杀死亡过程。细胞焦亡过程中常伴随炎症反应发生,研究表明炎症小体及活性氧簇与其关系密切。细胞焦亡是一个高度炎症细胞死亡模式,它可以加速免疫应答以抵抗病原体的入侵,促进病原体清除的作用。本文主要讨论细胞焦亡的发生过程及引起炎症反应的机制。     

高压氧对短暂前脑缺血小鼠海马半胱天冬酶-3表达的影响

旨在通过测定缺血再灌注时半胱天冬酶 3(caspase 3)的表达以及高压氧对表达的影响 ,从细胞凋亡的角度探讨高压氧治疗脑缺血的分子生物学机制。将C5 7BL/ 6N小鼠分为假手术组 (正常对照组 )、缺血再灌注组 (I/R组 )及缺血再灌注加高压氧治疗组 (HBO组 ) ,后 2组夹闭双侧颈总动脉 2 0min后再通血流 ,建立脑缺血再灌注模型 ,分别于再灌注 6h、12h、2 4h和 4 8h取海马。采用半定量反转录 PCR及蛋白免疫印迹 (WesternBlotting)方法分别检测caspase 3在转录水平(mRNA)及翻译水平的表达变化。结果 :各I/R组及HBO组海马中caspase 3mRNA及酶原表达水平与假手术组相比均有明显升高 ,且差异有统计学意义 (P <0 .0 5 ) ;各I/R组与相应时相点HBO组caspase 3mRNA及酶原表达水平相比差异均无统计学意义 (P >0 .0 5 )。提示 :脑缺血再灌注损伤诱发caspase 3转录水平增加 ,而且这是引起其酶原增加的主要原因 ;caspase 3介导的细胞凋亡参与了缺血再灌注损伤 ;本实验中所采用的HBO治疗方案对caspase 3转录及酶原水平无明显作用。     

成孔蛋白E依赖性细胞焦亡在肾脏疾病中的作用

由成孔蛋白(gasdermins)家族成员介导的细胞焦亡(pyroptosis)是一种新型的细胞程序性死亡形式,其最初被描述为半胱天冬酶1和炎症小体依赖性细胞死亡途径,典型特征是膜完整性丧失和大量促炎因子的释放。成孔蛋白E(gasdermin E,GSDME)是gasdermins蛋白家族中的重要成员之一,最新研究发现它亦是参与细胞焦亡发生的一种关键调节蛋白,其在大多数正常组织细胞中表达,在特定的条件下可以将细胞凋亡诱导转变为细胞焦亡。肾脏疾病是危害人类身心健康的刽子手之一。近年来,GSDME依赖性细胞焦亡与肾脏疾病之间相关性被研究人员逐步证实,深入了解GSDME依赖性细胞焦亡在肾脏疾病中的作用途径以及在此过程中各种关键分子的潜在有效抑制剂,有利于进一步理解相关疾病的发病机制,发现它们诊断和治疗新靶点。本文回溯了GSDME依赖性细胞焦亡与急性肾损伤、糖尿病肾病、肾癌、梗阻性肾病和狼疮肾病等肾脏疾病相关的研究,总结GSDME依赖性细胞焦亡在这些肾脏疾病中的作用、机制以及相关药物干预等的研究进展,以期为临床和基础研究提供参考。     

细胞焦亡在肾缺血再灌注损伤中的研究进展

细胞焦亡是半胱氨酸蛋白酶介导的以线粒体参与、炎性小体组装、质膜穿孔、炎性释放为特征的细胞程序性死亡。作为介导机体炎症反应的重要机制,细胞焦亡在肾缺血再灌注损伤(renal ischemia-reperfusion injury, RIRI)中发挥了关键作用。本文就近年来细胞焦亡的分子机制、细胞焦亡在RIRI中的作用机制和治疗药物的研究进展进行综述,旨在为RIRI的早期治疗提供理论参考。     

Caspase-1及其在心血管疾病中的作用研究进展

细胞焦亡作为一种新发现的细胞程序性死亡方式,可由天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶-1(caspase-1)介导.越来越多的研究表明,在心血管疾病(CVD)的病理过程中,caspase-1介导的细胞焦亡参与动脉粥样硬化、缺血/再灌注损伤、心力衰竭、肺动脉高压等多种CVD的发生与发展.本文就caspase-1的结构与功能、其与细胞焦亡的关系,以及其在CVD中的研究进展作一综述.     

冠心病细胞焦亡的分子机制及其新药靶点的研究进展

细胞焦亡不同于细胞凋亡和细胞坏死,是一种伴有炎症反应的新型细胞程序性死亡.冠状动脉粥样硬化是冠心病的基本病理表现,斑块的形成、破裂与炎症反应密切相关,而细胞焦亡所造成的炎症反应在冠心病的发生发展中占重要地位.冠心病细胞焦亡涉及经典和非经典两种信号通路,其中炎症小体是细胞焦亡发生的关键环节,胱天蛋白酶家族是细胞焦亡发生的...     

细胞焦亡的研究进展

细胞焦亡作为一种新的促炎程序性细胞死亡方式被逐渐研究阐述,其形态学特征、发生机制、作用机制与其他细胞死亡方式(如凋亡、坏死等)有显著不同。细胞焦亡不仅与感染性疾病密切相关,而且与动脉粥样硬化性疾病、代谢性疾病、重要脏器非细菌性炎性疾病等的发生、发展密切相关。通过对细胞焦亡作用机制及相关疾病的深入研究,有助于深入了解相关疾病的发生和发展,为临床疾病的防治提供新方向。     

炎症反应在热射病中的作用及产生机制

热射病（heatstroke, HS）是一种以中枢神经系统功能障碍、多器官功能衰竭和极端体温过高为特征的危及生命的疾病。随着全球气温的升高,HS发病率有所上升,尽管在治疗方面取得了很大进展,但死亡率仍很高,严重影响人类健康。数据表明,HS的病理生理变化涉及到复杂的机制,不仅受到热暴露的直接影响,还与炎症反应密切相关,但对炎症反应产生机制与炎症反应的作用认识有限。本文通过对文献的回顾,介绍了炎症反应在HS中的作用,简要阐述了细胞因子在HS中发挥作用的可能途径,重点从直接热损伤、肠黏膜屏障损伤及器官与组织损伤相关炎性因子等几个方面分析了HS炎症反应产生的可能机制,以期为进一步理解HS及基于炎症反应的治疗策略提供参考。     

Connexin43 Modulates X-Ray-Induced Pyroptosis in Human Umbilical Vein Endothelial Cells

Objective Pyroptosis is an inflammatory form of programmed cell death. This phenomenon has been recently reported to play an important role in radiation-induced normal tissue injury. Connexin43(Cx43) is a gap junction protein that regulates cell growth and apoptosis. In this study, we investigated the effect of Cx43 on X-ray-induced pyroptosis in the human umbilical vein endothelial cells(HUVECs). Methods HUVECs, Cx43 overexpression, and Cx43 knockdown strains were irradiated with 10 Gy. Proteins were detected using western blot analysis. Cell pyroptosis was evaluated using the fluorescence-labeled inhibitor of caspase assay(FLICA) and propidium iodide staining through flow cytometry and confocal microscopy. Cell morphology and cytotoxicity were detected by scanning electron microscopy and lactate dehydrogenase release assay, respectively. Results Irradiation with 10 Gy X-ray induced pyroptosis in the HUVECs and reduced Cx43 expression. The pyroptosis in the HUVECs was significantly attenuated by overexpression of Cx43 as it decreased the level of active caspase-1. However, interference of Cx43 expression with si RNA significantly promoted pyroptosis by increasing the active caspase-1 level. Pannexin1(Panx1), a gap junction protein regulates pyroptosis, and its cleaved form is used to evaluate channel opening and active state. The level of cleaved Panx1 in the HUVECs and Cx43 knockdown strains increased in the presence of X-ray, but decreased in the Cx43 overexpression strains. Furthermore, interference of Panx1 with si RNA alleviated the upregulation of pyroptosis caused by Cx43 knockdown. Conclusion Results suggest that single high-dose X-ray irradiation induces pyroptosis in the HUVECs. In addition, Cx43 regulates pyroptosis directly by activating caspase-1 or indirectly by cleaving Panx1.     

脂肪细胞分泌的炎症因子及相关信号通路介导的肥胖和胰岛素抵抗

脂肪组织是机体能量的储存库,也是分泌一系列激素和促炎因子的内分泌器官。在肥胖个体中,脂肪细胞能分泌多种炎症因子,促进巨噬细胞浸润,并通过激活多种炎症相关信号通路,引起脂肪组织中炎症水平增加和胰岛素受体底物1丝氨酸磷酸化,并最终导致胰岛素抵抗的发生。临床研究发现二甲双胍和非甾体类抗炎药等对肥胖诱导的胰岛素抵抗有一定改善作用。本文综述了脂肪来源的炎症因子及其相关的信号通路与肥胖和胰岛素发生发展的关系,并对其预防和治疗策略予以展望。     

钠氢交换蛋白1抑制剂对严重烧伤后多脏器损伤大鼠的保护作用研究

目的 探讨钠氢交换蛋白1(NHE1)抑制剂对严重烧伤后全身多脏器功能损伤大鼠的保护作用,并探讨其潜在的机制.方法 常规方法建立30%体表面积烫伤的大鼠模型.用NHE1抑制剂(卡立泊来德)干预后,通过观察组织病理学及炎症因子的改变来探讨NHE1在烧伤后多脏器损伤时所起的作用.结果 NHE1在烧伤后大量表达,而NHE1的抑制剂可显著减轻烧伤后心脏、肺脏、肾脏及小肠的损伤.同时NHE1抑制剂也可以降低肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素6(IL-6)、髓过氧化物酶(MPO)水平.结论 NHE1抑制剂显著减轻烧伤后大鼠多脏器损伤,其部分机制可能是抑制了组织的炎症反应.     

PPARγ及配体在缺血再灌注肺损伤中的作用

缺血再灌注损伤（ischemia reperfusion injury,IRI）是一种严重的组织或器官缺血后再恢复血液灌注引起的损伤,甚至可导致多器官功能障碍.PPARγ作为核激素受体超家族成员,可通过竞争抑制炎症信号通路和炎症介质的生成起到抑制炎症反应的作用.从而减轻缺血再灌注对肺的损伤,起到保护作用.     

miRNA-1在大鼠心搏骤停心肺复苏后心肌焦亡及损伤中的作用

目的：探讨微小RNA-1（miR-1）在大鼠心搏骤停/心肺复苏（CA/CPR）后心肌细胞焦亡与损伤中的作用。方法：心搏骤停/心肺复苏模型的建立和分组：SD大鼠按照随机数字表法分为心搏骤停复苏（CA）组和假手术对照（Sham）组。前者再分为5组：CA组,CA+antago miR-1组,CA+antago miR NC组,CA+ago miR-1组,CA+ago miR NC组,每组n=6。所有6组大鼠在自主循环恢复（ROSC）后6 h取心尖部心肌组织、血样待测。用Real-time PCR法检测各组心肌细胞中miR-1的mRNA水平,Western blot法检测各组心肌细胞中焦亡相关的蛋白NLRP3、Caspase-1、IL-1β、IL-18的表达情况,用TUNEL染色技术检测心肌细胞焦亡率,ELISA技术检测血清中CK-MB、cTnI浓度。结果：各组大鼠体质量、基础平均动脉压（MAP）差异无统计学意义（P＞0.05）。与Sham组比较,CA组大鼠miR-1表达水平、心肌焦亡相关蛋白NLRP3、Caspase-1、IL-1β、IL-18表达、焦亡率、血清CK-MB与cTnI浓度升高（P＜0.05）。与CA组比,CA+antago miR-1组大鼠miR-1表达水平、心肌焦亡相关蛋白NLRP3、Caspase-1、IL-1β、IL-18表达、焦亡率、血清CK-MB与cTnI浓度降低（P＜0.05）,CA+ago miR-1组大鼠miR-1表达水平、心肌焦亡相关蛋白NLRP3、Caspase-1、IL-1β、IL-18表达、焦亡率、血清CK-MB与cTnI浓度升高（P＜0.05）,CA+antago miR NC组与CA+ago miR NC组大鼠miR-1表达水平、心肌焦亡相关蛋白NLRP3、Caspase-1、IL-1β、IL-18表达、焦亡率、血清CK-MB与cTnI浓度差异无统计学意义（P＞0.05）。结论：CA/CPR大鼠ROSC后存在明显心肌焦亡和心肌损伤,静脉使用ago miR-1和antago miR-1可以调节CA/CPR后大鼠心肌miR-1的表达,miR-1促进大鼠CA/CPR后心肌焦亡和心肌损伤,miR-1调节大鼠CA/CPR后心肌损伤机制可能和其促进心肌细胞焦亡相关。     

Inflammation is involved in the organ damage induced by sinoaortic denervation in rats

Inflammation is involved in the organ damage induced by sinoaortic denervation in rats     

异氟醚预处理通过抑制caspase-11相关的非经典细胞焦亡途径减轻小鼠肝脏缺血再灌注损伤

目的 研究异氟醚预处理通过抑制用随机数字表法肝脏缺血再灌注损伤（HIRI）过程中细胞焦亡非经典途径而对HIRI产生保护作用。方法 建立肝脏缺血再灌注损伤小鼠模型,将30只C57BL/6小鼠分成假手术组（n=10）、异氟醚组（n=10）和手术组（n=10）,其中异氟醚组经1.4%异氟醚预处理30 min后行肝脏缺血再灌注手术。用组织HE染色切片观察及病理评分和检测血清中ALT/AST水平的方法评估异氟醚预处理对肝脏缺血再灌注损伤的保护作用。用ELISA法检测血清中IL-1β和IL-18,用Western Blot法检测肝脏组织中GSDMD的蛋白表达,以评价异氟醚预处理对细胞焦亡的抑制作用。用Western Blot法和免疫荧光法检测肝脏组织中caspase-11的蛋白表达,评价异氟醚预处理对细胞焦亡非经典途径的抑制作用。结果 HE染色切片的Suzuki’s评分结果显示手术组分数较假手术组显著增高（P<0.05）,而异氟醚组的分数较手术组显著降低（P<0.05）;ALT/AST检 测结果显示假手术组血清中ALT/AST显著增高（P<0.05）,而异氟醚组的检测结果较手术组显著降低（P<0.05）;ELISA结果提示血清中IL-1β与IL-18在手术组中表达明显高于假手术组（P<0.05）,异氟醚组中IL-1β与IL-18均明显低于手术组（P<0.05）。Western blot检测肝组织中手术组GSDMD的表达明显高于假手术组,而异氟醚组的表达较手术组明显降低（P<0.05）;Western blot和免疫荧光结果均提示I/R组小鼠肝脏组织中caspase-11表达显著高于假手术组（P<0.05）,而异氟醚组小鼠肝脏组织中的caspase-11表达较手术组明显降低（P<0.05）。结论 异氟醚预处理对肝脏缺血再灌注损伤有保护作用,而这种作用与其对细胞焦亡非经典途径的抑制相关。     

缺血性脑血管病与炎性免疫因子

免疫炎性反应在脑缺血后损伤中起重要作用,脑缺血的炎性免疫损伤是一个复杂的病理过程,免疫炎性因子是调节损伤过程免疫反应的关键因子。在炎性反应发生之前,可有细胞因子介导、参与免疫调节和趋化作用,促进白细胞黏附于血管内皮细胞,引起并加重脑缺血损伤,细胞因子产生后进一步诱导黏附分子和趋化因子的表达,促使炎性免疫细胞浸润到损伤组织,炎性免疫细胞及其产生的细胞因子又相互诱导激活,进一步加重组织损伤。     

Heat-Clearing Chinese Medicines in Lipopolysaccharide-Induced Inflammation

Lipopolysaccharide (LPS)-induced inflammation causes massive threatening diseases, such as sepsis, acute lung injury and multiple organ dysfunction syndrome. Efficient treatment to prevent inflammation is crucial in LPS-induced inflammatory diseases. Heat-clearing Chinese medicines (CMs) have been used to ameliorate LPS-induced inflammation in China for centuries. Heat-clearing CMs regulate inflammatory pathways, thereby inhibiting the release of inflammatory factors. This review aimed to introduce promising heat-clearing CMs countering LPS-induced inflammation in the last 5 years, exploring the underlying molecular mechanisms.