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。细胞焦亡是机体重要天然免疫反应。浙江整体项目细胞焦亡
这如何导致细胞焦亡是不清楚的。如今，Lieberman、Wu和他们的同事们证实gasdermin-D-NT发挥双重作用。一方面，它在正在感ran宿主细胞的细菌的细胞膜上打孔，从而杀死这些细菌；同时，它也在宿主细胞的细胞膜上穿孔，导致细胞焦亡，从而杀死宿主细胞，释放出细菌和免疫警报信号。他们发现附近未被感ran的宿主细胞毫发未伤。另一方面，研究人员发现gasdermin-D-NT直接杀死宿主细胞外面的细菌，包括大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和李斯特菌。在培养皿中，这发生很快，在5分钟内完成。这些结果还需要在细菌感ran和败血症模式动物体内再现，但是Lieberman认为理解gasdermin-D-NT如何发挥作用可能被用来协助zhiliao高度危险的细菌感ran。福建细胞样本细胞焦亡实验服务细胞焦亡推动了心肌炎的进展，靶向干预细胞焦亡相关通路可对心肌炎的zhiliao发挥积极作用。
细胞焦亡明显的特征是细胞膜结构完整性的破坏以及胞内物质释放到细胞外，这一特征与非caspase依赖性的细胞死亡如坏死性凋亡、细胞坏死相似，但与细胞膜结构保持完整并形成凋亡小体的细胞凋亡有着明显的区别。尽管如此，细胞焦亡与细胞凋亡仍具有一些共同的特征。AnnexinV染色阳性、DNA的片段化、染色质固缩、caspases一3和一7的成熟以及多聚ADP。核糖聚合酶l(polyADPfibosepolymerase1，PARPl)的裂解都被认为是细胞凋亡的特征。然而，这些特征并不是细胞凋亡所特有的，它们也在被沙门杆菌感ran的焦亡巨噬细胞中能够观察到。
细胞焦亡属于炎症性死亡途径，按激huo机制，可分为Caspase-1依赖和不依赖两种途径。两种途径都是通过切割GSDMD后形成N端游离的肽段，这一肽段会诱导细胞形成孔道并导致细胞破裂，释放胞质成分。两种途径都能同时诱导IL-1β和IL-18的前体进行切割，形成成熟的IL-1β和IL-18。不同的只是是否直接激huoCaspase-1。（1）细胞焦亡发生的经典通路：在病原体、细菌等信号的刺激下，细胞内的NLR识别这些信号，通过衔接蛋白ASC与Pro-Caspase-1结合，激huoCaspase-1，活化的Caspase-1一方面切割GasderminD，形成GasderminD氮端和碳端，GasderminD氮端就会和细胞膜上的磷脂蛋白结合，形成孔洞，释放内容物，诱导焦亡发生；另一方面，活化的Caspase-1对IL-1β和IL-18的前体进行切割，形成有活性的IL-1β和IL-18，并释放到胞外，造成炎症反应；（2）依赖Caspase-4、5、11的非经典途径：以炎性刺激因子LPS为例，没有通过受体直接进入细胞质内，Caspase其它家族成员如Caspase-4、5、11被活化，活化的Caspase-4、5、11切割GasderminD，诱导焦亡发生；另一方面，诱导Caspase-1的活化，对IL-1β和IL-18的前体进行切割，造成炎症反应。参与细胞焦亡的caspase不仅能促进IL-1β、IL-18成熟，还能切割GSDMD，诱导细胞焦亡发生。
IL-1β（interleukin-1β）是单核巨噬细胞生成的存在于体内的炎性因子活化及聚集反应的触发因子的主要活动形式，在pyroptosis的过程里，在细胞内caspase特异性的识别IL-1β前体，使之生成IL-1β，另一方面，在细胞外ASC蛋白因子促进细胞外的IL-1β前体成熟，进而巨噬细胞吞噬ASC使溶酶体受损，促进活性的IL-1β生成，使炎性反应增加。有研究表明利用缩窄腹主动脉的方法复制大鼠心力衰竭的模型，大鼠模型组血清IL-1β的含量与假手术组相比明显升高，并且P<0.01，说明IL-1β参加了HF的病理变化进程，在药物zhiliao后，各用药组大鼠血清中IL-1的表达和模型组大鼠比较明显下降，并且P<0.01，表明用药能调节各zhiliao组机体的免疫功能，可通过使巨噬细胞减少释放IL-1β等炎症因子，来减轻心肌损伤。适度的细胞焦亡可qingchu致病微生物。浙江整体项目细胞焦亡
细胞焦亡在糖尿病性心肌病（DCM）过程中发挥重要作用。浙江整体项目细胞焦亡
Caspase-1由一个被称为炎症小体（Inflammasome）的复合物在感知病原信号后激huo，是细胞质天然免疫**为重要的通路之一。邵峰实验室在此前的研究中曾鉴定了多个感知病原细菌的天然免疫受体蛋白(Zhaoetal.,Nature2011;Xuetal.,Nature2014)，负责介导炎症小体组装和下游caspase-1的激huo。在去年的研究中（Shietal.,Nature2014），邵峰实验室还发现人的caspase-4/5和小鼠的caspase-11是细菌脂多糖（LPS，又称为内dusu）的胞内受体，在结合LPS后发生寡聚而活化，诱导细胞焦亡，在内dusu休克和革兰氏阴性细菌诱导的败血症中发挥至关重要的作用。然而，长期以来人们对caspase-1/4/5/11活化如何引发细胞焦亡的机制则完全不清楚。在这项***的研究中，邵峰实验室的研究人员利用***的CRISPR/Cas9基因组编辑技术，在小鼠的巨噬细胞中针对caspase-1和caspase-11介导的细胞焦亡通路，分别进行了全基因组范围的遗传筛选，以寻找那些敲除后可以抑制细胞焦亡的基因。浙江整体项目细胞焦亡
