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。经典的细胞焦亡信号通路是依赖caspase-1介导的信号通路。江西细胞焦亡实验价格比较
既往认为，caspase-1是细胞焦亡中处于重要地位的分子。然而，KAYAGAKI等shou次发现，鼠caspase-11参与了非caspase-1介导的细胞焦亡，引出焦亡的非经典途径。由于caspase-11不能直接促进IL-1β和IL-18的成熟，因此其需结合NLRP3炎性小体促进caspase-1依赖性细胞因子的产生，从而促进IL-1β和IL-18的成熟。QIAO等人发现了一种乙酰胆碱转移酶抑制剂[2-（萘酚基）乙基三甲基碘化铵（α-NETA）]，将其作用于上皮性卵巢aiHo8910、Ho8910PM和A2780细胞后，可以激huocaspase-4，裂解GSDMD，诱发细胞焦亡。研究发现，谷胱甘肽过氧化物酶8（glutathione peroxidase 8，GSH-Px8）通过在其79位点半胱氨酸和caspase-4的118位点半胱氨酸之间形成二硫键，与caspase-4和caspase-11共价结合，发挥抑制caspase-4和caspase-11激huo的作用。在GSH-Px8基因缺陷的巨噬细胞中，caspase-4和caspase-11活性增强，发生细胞焦亡及IL-1β等炎性因子的释放。福建整体项目细胞焦亡实验价格比较BAI等人发现转录因子Nrf2和自噬水平对焦亡起负调控作用。
细胞焦亡的机制中GSDMD的切割，IL-1β和IL-18前体的切割成熟和释放是关键信号，因此证明所诱发的细胞死亡方式是否为细胞焦亡，需要几个关键的实验证据：（1）GSDMD的切割（Western检测）；（2）Caspase的激huo，主要是Caspase-1，Caspase-4，Caspase-5，Caspase-11。（Western检测）；（3）IL-1β和IL-18前体的切割成熟和释放（Western，ELISA等）；（4）细胞形态学检测（CCK-8等）；（5）染色质完整性检测（Tunel等）。完整检测方式如下：1、形态变化（1）扫描电镜观察细胞形态；（2）免疫荧光染色（GSDMD/GSDME）；（3）Tunel检测。2、检测焦亡相关基因及蛋白（1）q-PCR/WesternBlot方法检测焦亡相关基因或蛋白的表达水平（例如，Caspase-1、4、5、11；GSDMD；CleavedCaspase-3、IL-1β、IL-18、NLRP3、ASC等）；（2）ELISA试剂盒检测炎症因子的水平；（3）CCK8法测定细胞活力；（4）免疫组化检测组织蛋白的表达
焦亡通过使细胞破裂来杀死感ran细胞，而存在于细胞内已修饰过的细菌并没有因细胞裂解被杀死，它们仍存在于已焦亡的细胞的某个结构中，该结构称为孔诱导胞内陷阱(pore-forming intracellular trip，PIT)。在细胞焦亡过程中，破裂的感ran细胞转化为PIT，而PIT将质膜完整的细胞器和胞内活菌捕获在其内部，含菌的PIT增加了中性粒细胞趋化因子的数量，损伤相关分子模式(damage associated moleculer pattern，DAMP)和类花生酸等，使中性粒细胞或可能产生活性氧的巨噬细胞通过吞噬PIT来杀灭其中的细菌。在细胞焦亡的非经典途径中，使用致死剂量的LPS刺激GSDMD敲除的骨髓来源巨噬细胞(bone marrow derived macrohpage，BMDM)，BMDM并未出现焦亡现象，且成熟的IL-1β分泌明显减少，证实GSDMD在caspase-11介导的非经典焦亡途径中发挥作用。组织中受感ran细胞的清chu是细胞焦亡消除肠道入侵病原体的另一种机制。
近日，一篇发表在国际杂志nature上的研究报告中，来自北京生命科学研究所的邵峰院士课题组报道发现细胞焦亡的重要蛋白GSDME(DFNA5)。该蛋白在中流化疗药物的作用下，通过caspase-3的切割作用获得活性，诱导肿瘤细胞的细胞焦亡，并在化疗药物对正常组织的毒副作用中扮演重要角色。此前邵峰院士已经发表了有关文章证明GSDMD蛋白在细胞焦亡中的重要作用，此次，他们关注的是与GSDMD属于同一蛋白家族的GSDME蛋白。GSDME是非常古老而保守的蛋白，斑马鱼中的GSDME蛋白与人中的有50%的相似性，说明GSDME介导的细胞焦亡在进化上是保守且重要的。进一步实验证明，GSDME在TNFa和CHX的诱导下，被caspase-3特异性的切割D270A位点而断成两部分并获得活性。断裂后的GSDME蛋白的N端蛋白具有打孔活性，能插入细胞膜形成孔洞，从而引发细胞焦亡，若突变切割位点D270A，则不能实现细胞焦亡。NLRP3炎症小体是通过caspase-1与含CARD结构域的颗粒样蛋白作用构成蛋白复合体，诱导焦亡发生。福建整体项目细胞焦亡实验价格比较
细胞焦亡过程，具有caspase-1依赖性。江西细胞焦亡实验价格比较
非经典途径细胞焦亡是脓毒症发生的重要途径，阻断该途径或可对脓毒症zhiliao提供参考。一些kang菌肽和抗内du素肽可与LPS结合，阻断LPS诱导TLR4激huo及抑制胞质LPS与其细胞内受体的结合，从而减轻脓毒血症的发生，如内源性肽LL-37可抑制巨噬细胞的焦亡；一种合成的抗LPS肽Pep19-2.5在多种脓毒症动物模型中发挥了保护作用；抗sheng素多黏菌素B可与LPS直接结合从而降低脓毒症的病死率。此外阿奇霉素可特异性地阻断单核细胞中LPS诱导的非典型炎性小体激huo。除了竞争性结合LPS，靶向caspase-4/5/11的zhiliao也十分重要。一种布鲁氏菌来源的效应蛋白质TcpB可抑制NF-κB的激huo、TLR2和TLR4信号转导后促炎症细胞因子的分泌，导致caspase-4/5/11泛素化和降解，从而抑制细胞内LPS或肠道沙门氏菌诱导的非典型炎症小体的激huo；内源性脂蛋白ox***C(oxidizedphospholipid1-palmitoyl-2-arachidonoyl-sn-glycero-3-phosphocholine)和硬脂酰LPC(stearoyllysophosphatidylcholine)可通过竞争性结合caspase-4/11减轻巨噬细胞中LPS介导的焦亡。江西细胞焦亡实验价格比较
