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北京组织细胞焦亡实验服务

来源: 发布时间:2022年06月21日

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。尿酸可通过 TLR4 激huo NLRP3 及下游焦亡信号因子,导致肾脏炎症反应及细胞焦亡。北京组织细胞焦亡实验服务

在感ran性疾病中,细胞焦亡是机体重要免疫防御机制,在清chu病原体感ran及内源性危险信号时发挥重要作用,也为疾病的zhiliao提供新的zhiliao靶位。目前,已有多种研究证明炎症小体参与细菌的清chu过程。例如产单核细胞李斯特菌,该菌是一种引起人畜共患病的革兰阳性细胞内寄生菌,它可以利用巨噬细胞的吞噬功能入侵宿主巨噬细胞,分泌李斯特菌溶血素介导细菌逃离吞噬体, 并在巨噬细胞胞浆内复制。进入胞质的产单核细胞李斯特菌可激huo细胞内Ca2+信号通路,进一步诱导IL-1α成熟、分泌,启动机体免疫防御机制。有研究证明,在产单核细胞李斯特菌感ran机体时,caspase-1可通过NLRP3-ASC途径被激huo,将IL-1β和IL-18前体切割为有活性的IL-1β和IL-18,从而激huo宿主产生免疫应答,引起炎性反应,且被杀死细胞呈现焦亡特征。北京组织细胞焦亡实验服务在缺少Caspase-1/11的巨噬细胞中,NLRP3能够活化Caspase-3/8,进而切割gasdermin E,引发一种不完全焦亡。

2型糖尿病是一种无菌性炎症疾病,肥胖诱导的胰岛素抵抗和胰腺中胰岛B细胞功能的紊乱是其主要的特征。此外,还可在胰腺中观察到胰岛淀粉样多肽的聚积,它容易被树突状细胞和巨噬细胞摄取。研究显示,用人胰岛淀粉样多肽刺激致敏骨髓源性树突状细胞和巨噬细胞可引起NLRP3的活化,进而激huocaspase-1,引起IL-1B的产生;而这一炎症过程的产生引起了细胞焦亡,并促进了2型糖尿病的进展与胰岛素依赖性糖尿病的发生。在肥胖的小鼠和人类的脂肪组织与肝脏中NL—RP3炎症小体(NLRP3、ASC和caspase-1)的表达增加,而且表达水平的高低直接与2型糖尿病的严重程度相关。

细胞焦亡的形态特点与其他程序式死亡形式如细胞凋亡存在一定差异。具体而言,焦亡细胞的DNA损伤程度有别于凋亡细胞,TUNEL染色显示细胞焦亡期间,细胞核的染色质呈低密度浓染,DNA的片段化形成梯度条带,但整个细胞核形态完整;凋亡细胞的DNA损伤取决于依赖Caspase的DNA酶(Caspase-activatedDNase,CAD)的活化程度以及抑制该酶活性的抑制剂(CADinhibitor,ICAD)的抑制强度。尽管Caspase-1可以激huoCAD,但细胞焦亡不需要CAD;细胞焦亡依靠炎症反应及Caspase-1诱导细胞膜穿孔,细胞膜通透性增强而失去完整性。BAI等人发现转录因子Nrf2和自噬水平对焦亡起负调控作用。

细胞焦亡如何发生的呢? gasdermin 家族的 N 端结构域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产生杀死细胞。为了验证这一假设,邵峰院士团队通过生物化学和荧光显微成像的细胞实验,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焦亡的现象。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。利用脂质体泄漏实验,该团队进一步发现 gasdermin N 端结构域能够高效特异地破坏含有 4, 5- 二磷酸磷脂酰肌醇或心磷脂的脂质体,在脂膜上聚合形成规则的孔道。利用负染电镜的方法,他们***观察到 gasdermin N 端结构域能在特异磷脂或天然磷脂组成的膜上打孔,形成很多蜂窝状的孔道,这些孔道的内径约 10-14nm。进一步的电镜分析揭示这些分子孔道具有 16 重对称性,表明 gasdermin N 端结构域在膜上形成 16 元聚合体的孔道。该孔道的内径大约为 12-14nm,IL-1β的直径约为 4.5nm,完全可以使得其通过。因此,推测该孔道是 IL-1β分泌至细胞外的重要途径。核转录因子κB通路的抑制剂Bay11-7082则限制了NLRP3炎症小体介导的焦亡的ji活。北京组织细胞焦亡实验服务

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。北京组织细胞焦亡实验服务

目前发现许多中药可以通过调控焦亡信号通路预防肝脏疾病,通路中的关键蛋白可作为药物作用潜在靶点。细胞焦亡发生的主要标志物有炎症小体的形成,Caspase-1或Caspase-4/Caspase-5/Caspase-11的ji活及GSDMD蛋白裂解。炎症小体是一种多蛋白复合物,由模式识别受体(PRR),衔接分子凋亡相关的点状蛋白(ASC)和效应分子Caspase前体(pro-Caspase-1)3部分组成,在天然免疫反应中发挥着重要作用。核苷酸结合寡聚化结构域样受体(NLRs)是一类能识别宿主来源的DAMP和PAMP的胞内PRR。参与炎症小体组装的NLRs受体蛋白包括NLRP1/3/6/7/12,核效应蛋白4(NLRC4)和神经元凋亡抑制蛋白(NAIP)等,其中NLRP3炎症小体是当前研究的z多的炎症小体。北京组织细胞焦亡实验服务

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