自2015年以来,邵峰院士等人发现,caspase-1和caspase-11/4/5是通过切割一个叫做Gasdermin-D(GSDMD)的蛋白而诱发细胞焦亡的,GSDMD在被caspase-1或caspase-11/4/5切割后,释放出其N端结构域,该结构域具有结合膜脂并在细胞膜上打孔的活性,这样就导致细胞渗透压的变化而发生胀大直至细胞膜的破裂(Shi et al., Nature 2015;Ding et al., Nature 2016)。细胞焦亡(pyroptosis)是一种今年发现的细胞程序性死亡方式,表现为细胞不断胀大直至细胞膜破裂,导致细胞内容物的释放进而激huo强烈的炎症反应。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。辽宁细胞焦亡实验咨询问价
在caspase-3缺失的细胞中,细胞可通过caspase-7的激huo进入细胞凋亡,而不是细胞焦亡。接下来研究人员进一步探究了在中流的化疗药物引起的细胞死亡中,GSDME介导的细胞焦亡是否发挥了作用。人神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞和人恶性黑色素瘤MeWo细胞具有GSDME较高水平的表达,在Topotecan,Etoposide,Cisplatin等化疗药物作用下,细胞发生明显的细胞焦亡而不是细胞凋亡,说明GSDME作为抑ai基因有望成为临床zhiliao的新方向。然而在大部分肿瘤细胞中,由于启动子区的DNA甲基化,GSDME的表达往往是沉默的。研究人员发现,对于GSDME表达较低的细胞,DNA甲基化酶抑制剂decitabine能显着提高GSDME的表达,将decitabine和化疗药物(阿霉素等)联合用药,对肿瘤细胞有明显的杀伤效果。除了探究GSDME在中流化疗中的作用,研究人员发现与在肿瘤细胞中沉默表达相反,GSDME在正常组织中均有表达,那么GSDME是否是化疗药物杀伤正常组织细胞的帮凶呢?研究发现,敲除GSDME的小鼠在接受化疗药物后,可以免受多种器guan的损伤,比如小肠绒毛并且野生型小鼠在接受化疗药物后体重降低15%,而敲除GSDME的小鼠体重变化不明显,这说明GSDME在化疗药物的毒副作用中发挥重要作用。上海动物细胞样本细胞焦亡实验大概费用不完全是因为该过程没有焦亡关键因子IL-1β的释放,取而代之的是IL-1α的分泌。
KEGG富集分析结果提示,细胞焦亡可能与一些疾病和病理过程的发生存在关联性,如沙门菌、甲型流感病毒、志贺菌感ran。沙门菌的致病性分泌系统与鞭毛可调节巨噬细胞焦亡,甲型流感病毒感ran通过Ⅰ型干扰素信号通路引起呼吸上皮细胞发生焦亡,志贺菌可通过效应蛋白IpaB及其离子通道活性诱导巨噬细胞焦亡,从而对宿主感ran产生保护性炎症反应。靶点-化合物网络、靶点-化合物-中药网络可直观体现中药的多种类、多成分、多靶点作用特点。CASP3是细胞焦亡的介导因子,在调节GSDMD裂解作用中起关键作用,CASP3缺失可导致免疫系统发生改变,引发组织qi官发生损害。TNF-α表达增加可促进焦亡的发生,而BCL2可减弱D275处CASP1、4、5对GSDMD的裂解,增强D87处GSDMD的裂解,两者均对细胞焦亡的发生具有调节作用。
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。Nature:化疗药物通过Caspase-3切割GSDME诱导细胞焦亡2017年5月1日,Nature发表了邵峰的一项重要研究成果,报道发现化疗药物诱导Caspase-3切割GSDME,实现细胞凋亡向细胞焦亡的转变。被Caspase-3切割后的GSDME的N端多肽也可以形成孔道,导致炎症性细胞因子的释放。GSDME在正常组织中有一定的表达水平,但经常在肿瘤细胞中表达沉默。GSDME敲除小鼠对一些化疗药物(如顺铂)诱发的组织损伤具有一定的抵抗能力。本文的工作发现了细胞凋亡的执行者Caspase-3切割GSDMD同家族的另一成员GSDME,可以实现细胞凋亡-细胞焦亡的转变。细胞焦亡作为一种死亡方式,可以抑制中流的发生和发展。
细胞焦亡现象广fan存在于炎症类疾病的发生中,其中caspase-1介导的经典焦亡途径在帕金森症、阿尔兹海默症、亨廷顿舞蹈症及神经炎伴退行性神经功能缺损等神经系统疾病的发生中发挥重要的作用。Caspase-1的表达在缺xue后神经元、星形胶质细胞以及小胶质细胞明显增加,阻断caspase-1的表达能减轻脑缺xue后神经损伤。Fann等通过体内外研究均发现脑缺xue缺氧后NLRP3、ASC及caspase-1等蛋白表达增加,NLRP3炎症小体激huo,IL-1β和IL-18分泌增多,而caspase-1抑制剂可抑制神经元死亡,减轻缺xue再灌注损伤。研究发现,在ROS及细胞dusu的作用下,JNK激酶被jihuo并转移到细胞核内,促进细胞焦亡相关基因的表达。广西细胞焦亡咨询问价
caspase-3对GSDME的特异性切割、诱发细胞焦亡的现象建立起细胞凋亡向细胞焦亡转变的新途径。辽宁细胞焦亡实验咨询问价
肌萎缩侧索硬化症是一种运动神经元进行性死亡的神经退行性疾病,其主要的病理特征为超氧化物歧化酶-1突变形成的有毒多聚体的积聚,引起瘫痪和死亡。而研究发现该超氧化物歧化酶-1的突变体也能引起炎症小体的激huo,进而发生细胞焦亡。帕金森病的特征为黑质中产生多巴胺的神经元死亡以及仪-突触蛋白在神经元内的积聚。细胞内的Ot-突触蛋白可通过多种机制释放到细胞外,而细胞外的仪-突触蛋白可激huo小胶质细胞和星形胶质细胞的NLRP3炎症小体,诱导caspase-1的活化及IL-l13的分泌,从而引起细胞焦亡。辽宁细胞焦亡实验咨询问价
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