细胞焦亡在病毒性疾病中的研究进展

细胞焦亡(pyroptosis)是一种依赖炎性caspase(caspase-1/-4/-5/-11)激活的由焦亡蛋白(gasdermin D,GSDMD)介导的细胞程序性坏死,表现为细胞肿胀、破裂,内容物释出并伴随强烈的炎症反应,诱导细胞死亡。深入研究发现,细胞焦亡与多种病毒性疾病的发生发展密切相关。该文就细胞焦亡的机制以及其在病毒性疾病发生发展中作用作一综述。     

细胞焦亡参与肿瘤发生分子机制的研究进展

细胞焦亡是一种依赖gasdermin家族蛋白的成孔活性,由半胱氨酸–天冬氨酸特异性蛋白激酶1、4、5、11等介导的以细胞肿胀、质膜穿孔及炎性小分子的释放为特征的新的裂解性、促炎性程序性细胞死亡。目前发现,细胞焦亡参与了多种疾病的发生与发展过程,特别是对肿瘤及肿瘤微环境的形成具有促进及抑制的双重功能,使焦亡成为抗肿瘤药物研究的最新热点之一。该文主要就细胞焦亡在肿瘤发生中的分子机制进行综述,讨论细胞焦亡对肿瘤治疗的意义,以期为肿瘤的靶向治疗提供参考。     

新型程序性细胞死亡方式—焦亡的研究进展

细胞死亡包括程序性死亡及坏死,而程序性死亡中新型的细胞死亡方式——焦亡被发现,更新了人们对细胞死亡的认识。近年来,细胞焦亡机制的研究取得重大进展,研究显示Gasdermin家族蛋白是焦亡的直接执行者,其中重要成员Gasdermin D和Gasdermin E的上游信号蛋白也基本明确。细胞焦亡时,Gasdermin蛋白N端域插入细胞膜形成孔道,导致细胞膜破裂,细胞内容物外渗,并释放IL-1β和IL-18。焦亡作为区别于凋亡的新型细胞程序性死亡,具有诱导炎性反应的特征。因此深入研究焦亡在疾病中的作用与机制,对阐明炎性相关疾病的机制和指导治疗具有重要意义。本文就焦亡的发现、焦亡通路的信号蛋白及在相关疾病的研究进展作一概述。     

细胞焦亡与代谢性疾病的研究进展

细胞焦亡是一种与炎性应答有关的细胞程序性死亡方式,与高血脂、高血糖、痛风和动脉粥样硬化等多种代谢性疾病密切相关。通过caspase-1依赖或非依赖的机制调节的细胞焦亡都参与代谢性疾病的发展。在caspase-1依赖的细胞焦亡中,多种代谢性疾病有关的危险信号激活Nod样受体蛋白3炎症小体,导致细胞焦亡、白介素-1β水平增加,进而激活局部及全身炎症反应,是代谢性疾病发生发展的重要原因之一。革兰氏阴性菌释放的脂多糖能直接激活caspase-4/5/11,导致caspase-1非依赖的细胞焦亡。抑制细胞炎症小体–焦亡通路未来可能成为改善代谢性疾病的有效治疗策略之一,然而,由于细胞焦亡调节代谢稳态的机制仍不清楚,因此还需要进一步研究。     

细胞焦亡机制及与疾病的关系

细胞焦亡(pyroptosis)是近年来发现的一种区别于细胞凋亡的促炎程序性死亡方式。焦亡途径包括半胱天冬酶(caspase)-1介导的经典焦亡途径和Caspase-4/5/11介导的非经典焦亡途径。细胞焦亡涉及多种炎性小体的激活,如核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLR pyrin domain containing 3,NLRP3)、核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白C4 (NLR containing a caspase recruitment domain 4,NLRC4)以及黑色素瘤缺乏因子2 (absent in melanoma 2,AIM2)等。Gasdermin-D(GSDMD)是参与细胞焦亡的关键切割蛋白,最终导致膜蛋白通道开放、膜孔形成、白细胞介素(interleukins,ILs)释放,从而扩大炎症反应。细胞焦亡介导许多疾病如感染性疾病、神经系统疾病、心血管疾病、代谢性疾病以及炎症免疫性疾病等。本文综述了细胞焦亡机制及与疾病关系的研究进展。     

细胞焦亡的分子机制及其临床意义

细胞焦亡(pyroptosis)是近年来被发现并证实,有别于细胞自然死亡、凋亡及坏死的一种新的细胞死亡类型,其生物学特征是细胞死亡依赖于两种半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶(caspase):caspase-1及caspase-4/5/11,并伴随着炎性反应的发生。最近研究发现,感染性疾病、传染性疾病、糖尿病和心血管疾病等多种疾病的发生、发展均有细胞焦亡的参与。因此,深入研究细胞焦亡在相关疾病发生、发展及转归中的作用,会对疾病的防治有着重要意义。     

病原体逃逸宿主固有免疫的新策略：抑制细胞焦亡

细胞焦亡是一种由Gasdermin家族蛋白介导的新型程序性细胞死亡。当宿主细胞感应病原体感染或其他危险信号时，Gasdermin家族蛋白被切割活化并诱导细胞焦亡。细胞焦亡过程往往伴随大量炎性细胞因子释放，这些炎性细胞因子在宿主清除病原体过程中发挥着至关重要作用，而病原体在与宿主长期“博弈”过程中也进化出抑制细胞焦亡的策略以实现免疫逃逸。本文介绍了细胞焦亡的发现历程及其在抗感染免疫中的重要功能，并总结了病原体抑制细胞焦亡的多种新策略及其相关研究进展。深入理解细胞焦亡的发生及调控机制，可揭示相关感染性疾病的发病机制并有助于开发有效的抗感染治疗策略。     

细胞焦亡在肿瘤发生、发展与治疗中的作用

细胞焦亡(pyroptosis)又称细胞炎性坏死，是Gasdermin蛋白家族介导的一种程序性细胞死亡，表现为细胞不断肿胀直至细胞膜破裂，导致细胞内容物释放，进而激活强烈的炎症反应。近年来，细胞焦亡在肿瘤发病机制中的作用变得越来越突出，焦亡信号通路分子及细胞焦亡过程中释放的多种炎症介质与肿瘤的发生、发展及对肿瘤化疗和免疫治疗的反应密切相关。由于肿瘤的异质性，细胞焦亡在不同肿瘤中的作用并不相同，因此有必要研究细胞焦亡在不同肿瘤中的具体作用机制。从药理学角度，寻求促进生成炎症小体或激活焦亡通路的分子底物，为肿瘤药物的研发和治疗提供更多思路。细胞焦亡在一定程度上也解答了肿瘤化疗和免疫治疗副作用产生的原因。细胞焦亡在肿瘤治疗过程中是“双刃剑”,如何调节药物在肿瘤组织、正常组织和免疫微环境中诱导细胞焦亡的方式和程度，对于提高肿瘤的化疗和免疫治疗效果，降低毒副作用具有重要的意义。本文就细胞焦亡的类型及分子机制，细胞焦亡在肿瘤的发生发展及其在肿瘤化疗、放射治疗、中药治疗和免疫治疗过程中发挥的作用进行综述，以期为临床肿瘤治疗和预后分析提供新靶点。     

GSDMD调控非酒精性脂肪肝中细胞焦亡的研究进展

细胞焦亡是一种炎症相关的细胞程序性死亡方式,由胱天蛋白酶(caspase)和炎性小体介导,最终依赖gasdermin家族成员gasdermin D(GSDMD)执行。细胞焦亡的发生伴随着细胞内炎性因子的外泄及免疫细胞的活化,因此与炎症反应的发生密切相关。非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease, NAFLD)是一种病因不明的慢性肝病,如果缺乏有效的干预手段,脂肪变性会逐渐进展至炎症、纤维化,最终发展至肝硬化。GSDMD 介导的细胞焦亡在非酒精性脂肪性肝病的发病过程中扮演重要角色,不仅会导致肝细胞死亡,还会加重炎症反应和纤维化的进程。抑制GSDMD 的功能从而减少细胞焦亡能够有效地缓解NAFLD 中的脂质堆积和炎症反应,这将为NAFLD 的治疗开辟一个新的研究方向。本文将概述GSDMD 介导的细胞焦亡的分子机制,并关注GSDMD 和细胞焦亡在NAFLD 发病机制及治疗方面的研究进展,为NAFLD 的诊治提供新思路。     

炎性小体激活与细胞焦亡的研究进展

细胞焦亡是一种依赖天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶1(cysteinyl aspartate specific proteinase 1,caspase-1)/caspase-11的程序性细胞死亡方式。炎性小体的激活在细胞焦亡过程中扮演重要角色。当病原体入侵时,核苷酸结合寡聚化结构域样受体(nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor,NLR)和黑色素瘤缺乏因子2(absent in melanoma 2,AIM2)等胞内模式识别受体(pattern recognition receptor,PRR)与相应配体结合,导致炎性小体多蛋白复合物组装和caspase-1/caspase-11激活,进而诱导细胞焦亡发生。深入研究炎性小体激活和细胞焦亡的相关机制,对认识炎症性疾病的发生发展非常重要。本文就炎性小体激活与细胞焦亡的研究进展进行综述。     

细胞焦亡与糖尿病肾病肾间质纤维化

肾间质纤维化是糖尿病肾病等慢性肾脏疾病进展至终末期肾病的不可逆性危险因素。细胞焦亡是一种新型程序性细胞死亡,通过诱导炎症反应的发生参与糖尿病肾病。焦亡引起的慢性炎症和纤维化被认为是糖尿病肾病发病的重要因素。因此,明确细胞焦亡与糖尿病肾病肾间质纤维化之间的关系对延缓糖尿病肾病进展至关重要。本文综述了近年来细胞焦亡在糖尿病肾病肾间质纤维化发病机制中的研究进展,以期为临床防治糖尿病肾病提供更多的理论基础。     

AIM2炎症小体介导细胞焦亡的研究进展

细胞焦亡是一种程序性细胞死亡，参与了多种疾病的发生发展，而炎症反应在细胞焦亡中的作用是目前的研究热点。炎症小体是炎症反应的重要组成部分，其中黑色素瘤缺乏因子2 (absent in melanoma 2,AIM2)炎症小体的激活是诱发由含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白酶1 (caspase-1)介导的细胞焦亡的重要因素。靶向AIM2炎症小体激活与细胞焦亡可作为临床相关疾病治疗的有效策略，本文综述了AIM2炎症小体介导的细胞焦亡的研究进展。     

细胞焦亡在黄病毒致病机制中的作用

黄病毒(flavivirus)是一类具有包膜的单股正链RNA病毒,经蚊虫叮咬传播,是新发突发传染性疾病的重要病原体,严重威胁着人类健康。尽管不同黄病毒引起的临床疾病不同,但是它们的临床症状却有一些相似之处,发热是黄病毒感染后最常见的症状,而且往往表现为高热。研究发现,寨卡病毒和日本脑炎病毒感染中存在胱天蛋白酶1 (caspase1)依赖的炎性反应,而这一过程与细胞焦亡(pyroptosis)的部分机制相吻合。细胞焦亡是一种依赖于胱天蛋白酶(caspases)的炎性细胞程序性死亡类型,其特征有焦孔素(gasdermin)介导的孔形成、细胞肿胀破裂和炎性细胞因子释放。本文对黄病毒感染引起的固有免疫中巨噬细胞的焦亡现象进行综述,对细胞焦亡的分子机制、细胞焦亡的重要组分作用进行总结,分析了细胞焦亡与代表性黄病毒之间的关系,以期为细胞焦亡在黄病毒致病机制的后续研究提供参考,为抗病毒感染治疗提供新的思路。     

细胞焦亡与脑卒中

细胞焦亡是一种依赖于caspase-1和caspase-4/5/11的程序性细胞死亡方式,参与感染性疾病和神经系统疾病等的发展过程。细胞焦亡主要由经典炎症小体途径和非经典炎症小体途径介导,而经典炎症小体途径在脑卒中中活化并且加重脑损伤,抑制炎症小体和下游分子能减轻损伤发挥保护作用。经典炎症小体途径介导了脑卒中损伤,因而焦亡成为脑卒中干预的潜在靶点。本文就细胞焦亡与脑卒中关系的研究进展进行综述,旨在为相关领域的研究提供参考。     

铁死亡相关机制及其在肾脏相关疾病中的研究进展

铁死亡是近年来新发现的一种铁依赖的区别于细胞凋亡、坏死、焦亡的程序性细胞死亡方式,其主要特点为铁离子累积与脂质过氧化的发生。研究表明,铁死亡在急性肾损伤、肾癌等肾脏相关疾病中起重要作用,但其确切机制尚未被完全揭示。随着铁死亡相关机制研究的不断发展,铁死亡在肾脏相关疾病治疗方面表现出良好的应用前景。本文对铁死亡相关机制及其在肾脏相关疾病中的研究进展进行综述,以期为肾脏相关疾病的治疗提供新的思路以及研究方向。     

GSDMD介导的细胞焦亡在感染性疾病中的研究进展

细胞焦亡是细胞感染时由炎症小体介导,以裂解细胞为特点的程序性死亡形式。其激活途径分为依赖半胱氨酸蛋白酶-1或半胱氨酸蛋白酶-4/5/11活化的经典与非经典途径。目前的研究表明细胞焦亡过程中主要效应蛋白是具有膜成孔活性的gasdermin(也作GSDM)家族成员。因此,细胞焦亡也被称为gasdermin介导的程序性坏死。当宿主受到感染时,细胞焦亡与宿主自身其他免疫防御机制存在互相调节机制,保证宿主在清除感染的同时降低自身损伤程度。本文笔者将从研究最为广泛的GSDMD在细胞焦亡途径中的作用机制、细胞焦亡在感染性疾病中的研究进展以及细胞焦亡与其他程序性死亡在感染性疾病中的相互作用这三个方面作系统叙述,期望为今后研究如何通过细胞焦亡途径治疗感染性疾病提供理论基础。     

细胞程序性坏死与细胞焦亡

细胞死亡对调节机体内细胞的增殖和分化平衡、维持组织内环境的稳态至关重要。细胞凋亡(apoptosis)一度被认为是程序性细胞死亡的唯一形式,近期的研究结果发现程序性细胞死亡方式还包括程序性坏死(necroptosis)与细胞焦亡(pyroptosis),两者均可使细胞膜形成孔洞,破坏细胞膜,并激活强烈的炎症反应,然而两者在机制及形态上又有不同点。本文对程序性坏死与细胞焦亡的分子机制、形态学特征以及在缺血再灌注损伤、病原体感染中的作用等方面的区别做一综述。     

线粒体膜完整性对细胞命运的调控

线粒体双层膜的完整性是细胞存活的关键因素，其遭到破坏后会使细胞发生凋亡、焦亡或炎症。线粒体膜的破坏包括线粒体外膜通透、线粒体内膜通透、通透性转换，三者可通过调控不同的信号通路导致不同的细胞命运。然而，这些信号通路之间存在交叉关联，使得线粒体膜对细胞命运的调控错综复杂，导致人们对其机制缺乏清晰的认识。本综述首先分析了不同程度线粒体外膜通透在细胞存活、癌变或凋亡中的作用，接着讨论了线粒体内膜通透通过引发线粒体DNA释放促进炎症发生的分子机制，然后阐述了线粒体通透性转换引发焦亡的作用机制，最后总结出线粒体膜完整性影响细胞命运决策的内在关联。深入了解线粒体膜完整性调控细胞命运的分子动力学机制，有助于为癌症和神经退行性疾病的诊疗提供思路。     

GSDMs家族蛋白介导细胞焦亡在抗肿瘤免疫中的作用

细胞焦亡是一种调节性细胞死亡方式。Gasdermine（GSDMs）是一类执行细胞焦亡的胞内蛋白质。虽然GSDMs表达后的完整蛋白质不具有活性,但能被某些蛋白水解酶激活。被激活的GSDMs N端在质膜上穿孔,导致细胞裂解,引起细胞内的促炎分子及损伤相关分子模式（danger-associated molecular patterns,DAMPs）迅速有效地从焦亡细胞中释放,从而引发炎症和免疫反应。焦亡细胞促进抗肿瘤免疫作用可能涉及细胞毒性T淋巴细胞对肿瘤细胞的杀伤。本文介绍GSDMs介导的细胞焦亡及细胞焦亡过程中引发促炎症和免疫反应的关键分子,并且探讨细胞焦亡对肿瘤治疗的有利及不利因素,以期更好地了解细胞焦亡对肿瘤免疫微环境的影响及对肿瘤免疫治疗的作用,有助于促进恶性肿瘤治疗策略的改进。     

Caspase-1介导的细胞焦亡

细胞死亡对多细胞生物体个体发育、组织重塑和免疫调控具有重要意义。细胞焦亡,或称为Caspase-1依赖性细胞死亡,是宿主细胞控制病原微生物感染的重要防御机制。简要介绍了细胞焦亡的概念、分子机制和焦亡相关的病理生理作用。