DING等人用薯蓣素处理人骨肉瘤MG63、MNNG和HOS细胞时发现,活化caspase-3可以裂解GSDME,诱发细胞焦亡。LI等人发现,使用荜茇酰胺类似物L50377处理A549和NCI-H460细胞后,会使中流细胞内ROS升高,同时促进caspase-3活化,切割GSDME,诱发细胞焦亡。YU等人发现,当抑制真核生物延伸因子2激酶(eukaryotic elongation factor-2 kinase,eEF-2K)时,可以增强多柔比星对黑素瘤SK-MEL-5、SK-MEL-28和A-375细胞的焦亡作用,即GSDME被caspase-3特异性裂解。近期的一项研究报道了GSDME-C端结构域在焦亡中的作用;中流坏死因子α联合放线菌酮以及HY-10087(针对Bcl-2的抑制剂,Navitoclax)都可以诱导结肠aiHCT116细胞通过Bak/Bax[1]caspase-3-GSDME信号通路诱发GSDME-C端结构域的棕榈酰化和GSDME-N端结构域的膜孔效应而发生焦亡。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。福建动物血液样本细胞焦亡实验服务
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。青海细胞焦亡咨询问价在活性氧诱导的髓核细胞焦亡过程中转录因子Nrf2和自噬水平明显升高,并对焦亡起负调控作用。
人的DFNA5和小鼠Gsdma3的提前终止突变(翻译出可以诱发细胞焦亡的片断)分别导致人类非综合征性耳聋(Nonsyndromichearingimpairment)和小鼠脱毛以及皮肤发炎等疾病,预示这些疾病都是由gasdermin蛋白引发非正常细胞焦亡所导致。有趣的是,除GSDMD外,其它的gasdermin蛋白都不能被炎性caspase切割,说明它们可能通过其它机制响应病原微生物感ran,但**终也会通过启动细胞焦亡激huo天然免疫反应。本研究***发现了所有炎性caspase的一个共同底物蛋白GSDMD,并且证明该蛋白的切割对于炎性caspase激huo引发的细胞焦亡既是必要的也是充分的,这也是***揭示细胞焦亡和炎性坏死的关键分子机制,为多种自身炎症性疾病和内dusu诱导的败血症提供了一个全新的药物靶点。此外,该研究还***鉴定了gasdermin家族蛋白诱导细胞焦亡的功能,进而重新定义了细胞焦亡的概念,并开辟了一个新的程序性细胞坏死的研究领域。
非经典的细胞焦亡途径:除caspase-1,鼠源巨噬细胞中caspase-11 (人源中的caspase-4/5)也可以在胞内作为受体特异性结合LPS。大肠埃希菌、鼠伤寒沙门菌和福氏志贺菌等多种革兰阴性菌的LPS通过TLR4递送到胞质中并激huocaspase-11。活化的caspase-11可裂解GSDMD,使GSDMD的N端活化引起细胞焦亡;同时活化的caspase-11开启pannexin-1通道,诱导K+外流,激huoNLRP3炎症小体,促进IL-1β释放。此外,ATP还可通过被切割的pannexin-1区域以自分泌或旁分泌方式与P2X7受体结合,打开P2X7孔,促进焦亡。炎症小体虽参与了非经典途径,但并未直接参与细胞焦亡过程,而是通过炎性的半胱氨酸酶切割GSDMD,使其具有成孔活性而引起细胞程序性死亡。炎症小体在焦亡发生过程中处于中心环节,效应蛋白Caspase的活化必须借助炎症小体。
JIANG等人发现,通过调控胶质瘤U87和T98G细胞中微小RNA(microRNA,miRNA)的表达,使炎性小体下游的效应蛋白caspase-1表达增加,从而诱发细胞焦亡,分泌促炎细胞因子IL-1β和IL-18,形成促炎性微环境,进而促进胶质瘤的发生和发展。KARKI等人发现,NLR家族pyrin域蛋白3(NLR family pyrin domain containing 3,NLRP3)炎性小体是目前所研究较深入的一种炎性小体,可被多种病原体及其成分或产物激huo,也可被内源性损伤信号或环境致病因子激huo。NLRP3炎性小体诱导细胞焦亡产生的IL-18,可以减弱地塞mi松诱导的细胞凋亡,从而促进淋巴细胞瘤生长。而IL-1β激huo了核转录因子-κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB),使其发生核易位,诱导mycai基因(C-myc、N-myc和L-myc)激huo,增加了淋巴瘤细胞的增殖。在骨髓异常增殖综合征中,钙结合蛋白S100A9介导的NLRP3炎性反应小体激huo同样会导致细胞焦亡,并伴随DAMPs及炎性因子的释放,这创造了一个促进炎性反应细胞活化的前向过程。经典细胞焦亡的相关调控因子参与了缺血性脑损伤,细胞焦亡可能是脑卒中干预的潜在靶点。安徽细胞样本细胞焦亡咨询问价
Caspase-11不能直接裂解IL-1p和IL-18的前体,但能够不依赖caspase-1诱导细胞焦亡。福建动物血液样本细胞焦亡实验服务
焦亡起初可抑制细胞内病原菌的复制,激huo细胞发挥吞噬和杀伤作用,抵御病原体感ran;而焦亡失调或过度激huo会引起邻近细胞和组织发生炎症反应,并进一步放大炎症损伤,引起机体全身炎症反应,导致脓毒症的发生。当原发性感ran未能及时控制且发生继发感ran时,高炎症反应转为持久而严重的免疫抑制,可引起脓毒症性休克,导致病死率骤增。此外,巨噬细胞中caspase-4/11的表达可增强鞘氨醇-磷酸2(sphingosine-phosphate2)受体信号,导致其对非典型炎症小体信号的敏感性增加。福建动物血液样本细胞焦亡实验服务