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,在分离的啊、xiao喘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。cuo疮丙酸杆菌可以通过活性氧/ NLRP3信号通路诱导髓核细胞焦亡。江西专业检测细胞焦亡参考价格
2016年6月8日,中科院生物物理研究所所研究员、中国科学院大学岗位教授王大成院士课题组与客座研究员、北京生命科学研究所邵峰院士课题组通力合作,在《Nature》杂志上在线发表题为“Pore-forming activity and structural autoinhibition of the gasdermin family”的研究长文,***解析GSDMD蛋白家族重要成员的三维结构,与生物功能研究有机结合,确证GSDMD为细胞炎性坏死的直接‘***’,揭示GSDMD蛋白以及其它gasdermin家族蛋白介导细胞焦亡和在天然免疫中发挥功能的结构和分子机理,为研发自身免疫疾病和败血症等疾病的创新药物奠定了坚实理论基础,开辟了以针对gasdermin家族蛋白为基础的创新生物医药研发新方向,引起高度重视。江西专业检测细胞焦亡参考价格caspase-8作为外源性凋亡途径caspase-3上游的因子,在细胞凋亡和焦亡中均发挥作用。
麻黄、败酱草、杜仲、女贞子、金银花等所含山柰酚可以通过抑制CASP1的表达和活性,增加TLR4、NLRP3的表达,抑制GSDMD分解,发挥抑制焦亡发生的作用。灯盏花乙素为半枝莲有效成分,可以调节CASP1活化及成熟IL-1β、HMGB1的释放,降低NLRP3的激huo率,抑制焦亡发生。木蝴蝶所含有的大黄素可以通过TLR4/MyD88/NF-κB/NLRP3通路来减轻心肌细胞损伤,抑制心肌细胞焦亡。其余中药尚未见细胞焦亡的相关报道,但是有研究显示其有效成分或提取物存在于干预炎性小体激huo的作用,有待进一步研究。
细胞焦亡发生时,细胞肿胀,细胞膜上形成众多直径为10~15nm的孔隙,膜的完整性被破坏,失去调控物质进出细胞的能力,细胞膜溶解,释放出细胞内容物,诱发炎症反应。早期焦亡可帮助机体清chu病原体,预防感ran性疾病的发生,然而过度的免疫反应导致炎症因子大量爆发,引起大规模的细胞焦亡,导致多qi官功能障碍,甚至危及生命。细胞焦亡及释放的促炎症细胞因子广fan参与多种疾病的发生过程,与感ran性、神经系统、心血管、免疫性及代谢性等疾病密切相关。槲皮素可有效清chuH2O2和HOCl,降低IL-1β水平,调节细胞焦亡的发生。
非经典途径细胞焦亡是多种因子相互作用的过程。内外源性损伤因子刺激细胞时,细胞对不同刺激因子的识别、外源性du素进入细胞、细胞内外信号转导等各种免疫反应均需多种因子参与。在此过程中,caspase-4/5/11、GSDM-D、Toll样受体(Toll[1]likereceptors,TLRs)以及高速泳动族蛋白B1(highmobilitygroupprotein1,HMGB1)等关键分子发挥重要作用。Caspase-1介导经典途径的细胞焦亡,caspase-11(人同源caspase-4/5)介导非经典途径的细胞焦亡,近期发现caspase-8亦介导焦亡发生。Caspase-4/5与caspase-11有55%的蛋白质相似,Caspase-4/5在人巨噬细胞、单核细胞、上皮细胞和角质细胞等多种细胞类型中表达,发挥类似于小鼠caspase-11的作用。其中caspae-4在大小和序列上与caspase-11更相似。在凋亡小体驱动的细胞凋亡途径中,caspase-9是目前研究较为深入的caspase启动子。江西专业检测细胞焦亡参考价格
肠道内革兰氏阴性菌入血,感ran肝引起非经典途径细胞焦亡,参与肝缺血再灌注损伤。江西专业检测细胞焦亡参考价格
在这项研究中,研究人员首先发现几乎所有的gasdermin家族蛋白的N端结构域都具有诱导细胞焦亡的功能,在细菌中也显示出明显的致死毒性。这一现象暗示gasdermin N端结构域可能是通过直接破坏细胞膜而杀死细胞。随后,研究人员利用活化形式的GSDMD,GSDMA和GSDMA3蛋白通过生化实验发现,这三种gasdermin蛋白的N端结构域均能够特异地结合真核细胞膜上特有的磷酸化磷脂酰肌醇(phosphoinositide)和原核细胞膜上特有的心磷脂(cardiolipin),这与gasdermin N端结构域在真核细胞和细菌中均展示出细胞毒性相一致。通过生物化学和荧光显微成像的细胞实验,研究人员进一步证实,在真核细胞焦亡过程中,活化的gasdermin N端结构域会从细胞质中转移到细胞膜上,细胞随后出现体积膨胀和细胞膜向胞外吐泡的现象。此外,活化的gasdermin N端结构域重组蛋白只能从真核细胞内部破坏细胞膜,而直接加入到细胞培养上清中的蛋白则不能裂解细胞,这与磷酸化磷脂酰肌醇只分布在细胞膜内侧完全吻合。江西专业检测细胞焦亡参考价格