非经典途径细胞焦亡与一些炎症性疾病的发生及转归密切相关。Caspase-11在炎症性肠病的发展中发挥重要作用。采用葡聚糖硫酸钠(dextransulfatesodium,DSS)诱导正常小鼠及caspase-11基因敲低小鼠结肠炎,发现caspase-11基因敲低小鼠发病率明显增加,溃疡性结肠炎患者结肠活组织检查发现caspase-4和caspase-5的表达明显升高。非经典途径细胞焦亡亦可引起肠神经元变性而导致炎症性肠病。Zasłona等的研究发现caspase-11是小鼠过敏性气道炎症发生的重要因子,在分离的哮chuan患者的肺泡巨噬细胞中caspase-4表达上调。Wang等的研究指出caspase-11表达降低可导致中性粒细胞募集受损,细菌清chu率降低,加重肺部病变。溴结构域蛋白4抑制剂JQ1通过抑制核转录因子κB信号通路的ji活,从而减轻NLRP3炎症小体介导的焦亡。江西细胞焦亡
复旦大学生命科学学院李继喜课题组在炎性坏死(细胞焦亡)作用机理研究方面取得重要进展。相关成果日前发表于美国《国家科学院院刊》。在此之前,科学家们尚未获得GSDMD蛋白高分辨率三维结构信息,从自抑制状态到活化状态的构象变化也不清楚。李继喜团队通过X-光晶体衍射方法解析了GSDMD-C的三维精细结构,并结合X-射线小角衍射和动态光散射等技术分析了GSDMD的溶液结构及物理化学性质。研究发现,GSDMD-C的***段柔性区域深入到GSDMD-N结构域中,对GSDMD的稳定性起着很大作用。同时,基于三维结构的定点突变及替换实验表明,该区域对于细胞存活至关重要。表面电荷分布则表明,与C端结构域分开后,GSDMD的N端结构域表面暴露出来,通过正负电荷之间的相互作用,进一步寡聚从而引起细胞焦亡。江西细胞焦亡细胞发生焦亡激huo的时候,胞内钙离子流会因为GSDMD孔道而发生变化。
与细胞凋亡相比,细胞焦亡是由炎症性caspase(Caspase-1, 4, 5, 11)诱导的一类坏死性和炎症性的细胞程序性死亡。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。由于细胞焦亡需要炎症性caspase的参与,其与另一种坏死性和炎症性的细胞程序性死亡方式—坏死性凋亡不一样,坏死性凋亡发生不需要caspase的参与。Science:ESCRT膜修复系统是细胞焦亡过程的补救机制2018年11月23日,Science发表了一篇细胞焦亡机制相关的重要研究论文,报道细胞发生焦亡激huo的时候,胞内钙离子流会因为GSDMD孔道而发生变化,细胞以此为信号,募集ESCRT复合物进行损伤膜系统的修复。抑制ESCRT-III可显著提高细胞焦亡的比例。本文的报道发现了一种内源的细胞焦亡过程中的补救机制,是细胞焦亡机制的重要进展。
NLRP3炎症小体及其介导的细胞焦亡可能在As的发生中发挥重要作用。miR-125a-5p抑制TETai基因家族成员2(TETmethylcytosinedioxygenase2,TET2)转录后水平表达,导致DNA甲基化异常,线粒体功能紊乱,ROS生成增加,并激huo核因子κB,促使NLRP3和Caspase-1活化从而诱导xue管内皮细胞焦亡。而Wang等人的报道,miR-125a-5p通过下调趋化因子4(chemokine4-like,CCL4)并抑制NLRP3、ASC Caspase-1和IL-1β表达从而抑制VSMC焦亡。Li等人研究证实miR-30c-5p下调xue管内皮细胞FOXO3表达并抑制NLRP3介导的细胞焦亡。以上研究结果提示,同种或不同非编码RNA在不同的细胞中发挥调控细胞焦亡的作用是不同的。敲除GSDMD基因可阻止细胞释放IL-1β、炎症小体和脂多糖引发的细胞焦亡。
不同于坏死性凋亡,细胞焦亡在细胞膜表面形成小孔之前经历质膜出泡和产生凋亡小体样细胞突起(称为焦亡小体)。坏死性凋亡更像是一个细胞爆裂的过程而细胞焦亡由于细胞质渗出从而引起细胞扁平化。尽管坏死性凋亡和细胞焦亡都表现出细胞膜表面小孔的形成从而区别于细胞凋亡,但坏死性凋亡和细胞焦亡的形态变化也有着明显的区别。坏死性凋亡和细胞焦亡的相似之处在于它们的执行蛋白,MLKL(mixed lineage kinase domain-like protein)和gasderminD,都分别转移到质膜。坏死性凋亡和细胞焦亡都需要寡聚化和其执行者易位到质膜。细胞焦亡是一种新的形式的炎性程序性的细胞死亡。江西细胞焦亡
近年来研究发现,细胞焦亡同样参与了肾脏纤维化的发生fa展。江西细胞焦亡
中药可通过调节焦亡信号通路发挥抗肝ai作用。小檗碱可诱导Caspase-1介导的细胞焦亡促进肝aiHepG2细胞ai变死亡。猫尾草异黄酮通过上调NLRP3,Caspase-1,IL-1β,IL-18表达ji活NLRP3炎症小体,抑制肝ai细胞生长和转移。山莨菪碱通过抑制NLRP3炎症小体活化抑制小鼠肝ai移植瘤生长和转移。迷迭香酸阻断波形蛋白(Vimentin)/NLRP3信号通路抑制肝ai细胞增殖。木犀草苷可抑制NLRP3炎症小体ji活抑制肝aiHepG2细胞增殖、侵袭和转移。中药复方鳖甲煎丸通过降低DEN致肝ai大鼠NLRP3,ASC,Caspase-1,IL-1β,IL-18表达抑制NLRP3炎症小体通路,呈剂量依耐性抑制肝ai细胞生长。江西细胞焦亡
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