凋亡小体与炎症小体：Caspase蛋白酶的激活平台

多细胞生物的细胞凋亡(apoptosis)和炎症反应(inflammation)分别在内稳态维持和对抗外源微生物入侵的过程中具有重要作用.凋亡小体和炎症小体则是调节这两种生物学过程的关键复合物.凋亡小体和炎症小体的功能都是作为caspase的激活平台,但是前者激活caspase-9,而后者则是激活炎症性caspase-1.本文综述近年来关于这两类复合体激活机制的研究进展.     

NLRP3炎症小体与自身免疫性疾病的相关性研究进展

炎症小体是存在于细胞内由激活自身免疫应答的多种蛋白质组成的复合体,可诱导半胱天冬蛋白酶(caspase)-1自我剪切,caspase-1能够调控白细胞介素(IL)-1β、IL-18的产生,并进而刺激炎症小体的形成和分泌,调控机体的自身免疫应答反应。NLRP3炎症小体属于NOD样受体家族,是一种胞内模式识别受体,主要存在于巨噬细胞和树突状细胞,发挥激活机体免疫炎症的关键作用。病原相关分子模式及损伤相关分子模式与NLRPs结合,启动固有免疫应答,从而导致自身免疫性疾病的发生和发展。本文通过分析归纳近年来炎症小体与自身免疫性疾病的相关性的研究进展,以期为以炎症小体为作用靶点,防治自身免疫性疾病的研究提供指导。     

miR-5688在三阴性乳腺癌细胞中下调固醇调节元件结合蛋白1的表达而抑制三阴性乳腺癌细胞增殖

目的:探讨miR-5688在患者来源三阴性乳腺癌(PD-TNBC)细胞中通过抑制固醇调节元件结合蛋白1(SREBP-1)的表达从而发挥抗肿瘤活性。方法:查询miRDB数据库,预测潜在作用于SREBP-1的miRNA;qPCR实验检测三阴性乳腺癌MDA-MB-231细胞系、PD-TNBC细胞及患者组织中SREBP-1与miR-5688的表达;Western印迹验证miR-5688下调SREBP-1的表达;构建miRNA-5688的过表达慢病毒颗粒,在上述细胞中过表达miR-5688,以MTT实验、Transwell实验、裸鼠皮下成瘤实验检测miRNA-5688对细胞增殖、转移与侵袭作用、裸鼠成瘤的影响。结果:在三阴性乳腺癌临床标本中,miR-5688与SREBP-1的表达呈负相关趋势,通过在PD-TNBC细胞中验证,miR-5688能够下调SREBP-1的表达;转染miR-5688抑制剂能够阻断miR-5688抑制SREBP-1表达的作用。体外细胞实验结果显示miR-5688能够抑制MDA-MB-231细胞系和PD-TNBC细胞的增殖、转移与侵袭作用,同样转染miR-5688抑制剂能够阻断其抑制作用。体内小鼠成瘤实验结果显示,miR-5688能够抑制PD-TNBC细胞在裸鼠皮下的成瘤作用。结论:miR-5688能够在PD-TNBC细胞中下调SREBP-1的表达,并抑制三阴性乳腺癌细胞增殖作用。     

牛病毒性腹泻病毒Erns蛋白激活NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3炎症小体诱发细胞焦亡的研究

【目的】牛病毒性腹泻病毒(bovine viral diarrhea virus, BVDV)是引起牛病毒性腹泻-黏膜病的关键病毒。BVDV的结构蛋白Erns可在病毒感染的初期削弱宿主的免疫防御,引发牛群炎症反应。核苷酸寡聚化结构域样受体(nucleotide-binding oligomerization domain, NOD)热蛋白结构域相关蛋白3 (NLRP3)炎症小体是NOD样受体(NOD-like receptor, NLRs)家族重要成员,调控炎症性疾病的发生发展,同时激活的NLRP3炎症小体能够引起宿主细胞焦亡,进而诱发级联放大的炎症反应。但BVDV Erns蛋白在BVDV感染诱发炎症反应的分子机制尚不清楚。【方法】为进一步探索Erns蛋白对BVDV感染激活NLRP3炎症小体诱发细胞焦亡的影响,构建了BVDV Erns蛋白的真核表达质粒pCMV-HA-Erns,过表达BVDV Erns蛋白,检测BVDV感染细胞中NLRP3炎症小体组分[半胱氨酸蛋白酶(caspase-1)、凋亡相关斑点样蛋白(apoptosis-associated speck-like protein, ASC)和NLRP3]、IL-1β的mRNA转录水平和蛋白表达水平,以及细胞死亡调节蛋白(gasdermin D, GSDMD)的基因表达和蛋白剪切情况,并通过扫描电镜观察牛睾丸(bovine testis, BT)细胞膜成孔及BT细胞内容物释放情况,以分析Erns蛋白诱导BT细胞产生细胞焦亡。【结果】Erns蛋白能够显著引起NLRP3炎症小体活化进而激活caspase-1,活化的caspase-1一方面切割GSDMD,形成有活性的GSDMD-N端并在BT细胞膜形成孔洞,释放内容物,诱导BT细胞发生细胞焦亡;另一方面活化的caspase-1切割pro-IL-1β,形成有活性的IL-1β,并释放到BT细胞外,引起BT细胞上清中IL-1β水平上升。【结论】系统解析了BVDV Erns蛋白激活NLRP3炎症小体介导细胞焦亡的产生,对疫苗及治疗药物的研制具有重要指导意义。     

炎症复合体与炎症反应

炎症复合体(inflammasome)是胞浆内一组复杂的多蛋白复合体,是胱天蛋白酶(caspase)-1活化所必需的反应平台,调控白介素(interleukin,IL)-1β、IL-18、IL-33等促炎细胞因子的加工及活化,参与天然免疫系统的激活.核苷酸结合寡聚化结构域样受体(nucleotide-binding and oligomerization domain-like receptors,NLRs)是胞浆内重要的模式识别受体,能感知胞内病原微生物产物及代谢性应激,起始炎症复合体的组装,是构成炎症复合体的核心成分.综述了炎症复合体和NLRs研究现状及其在炎症反应中的作用.     

自噬与NLRP3炎症小体激活间的相互作用

自噬作为真核生物细胞遭遇各种应激压力时发生的一种基本应答方式,参与细胞的多种生命活动,使细胞在各种应激条件下维持一种动态平衡状态。NOD样受体家族核苷酸结合寡聚化结构域样受体3（NOD-like receptor family,pyrin domain containing 3,NLRP3）炎症小体,是生物体内防御病原微生物的固有免疫防御系统的重要组成部分。NLRP3炎症小体通过激活胱天蛋白酶-1（caspase-1）,从而促进白细胞介素-1β（interleukin-1,IL-1β）和白细胞介素-18（interleukin-18,IL-18）等促炎细胞因子的成熟和分泌,继而介导炎症的发生。众多研究表明,自噬能够负向或正向调控NLRP3炎症小体的激活。同时,NLRP3炎症小体也会逆向影响自噬的作用。本文对自噬包括选择性自噬与NLRP3炎症小体激活的相互作用,以及通过激活自噬抑制NLRP3炎症小体,从而在炎症相关疾病治疗中的应用进行综述。     

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。     

肿瘤逃逸新机制

基因毒性或细胞应激可诱导自然杀伤细胞活化性受体的表达，即NKG2D受体，从而激活自然杀伤细胞，并向效应T细胞提供共刺激活化信号，继而促进机体免疫系统对抗应激，对机体发挥保护作用。肿瘤发生时，肿瘤相关配体同样激活这条通路，利于机体对肿瘤细胞的清除。然而，人类进展期肿瘤细胞通过水解释放可溶性Ⅰ类主要组织相关性复合体相关的配体MICA，阻断上述通路，从而逃脱这种抗肿瘤机制。     

胰岛素受体家族的结构与功能研究

胰岛素（insulin）与胰岛素样生长因子-1（IGF-1）分别是由胰岛β细胞和肝细胞分泌的 多肽类激素.它们通过结合并激活位于细胞膜上的受体酪氨酸激酶(RTKs),发挥重要的生理作用. 作为起始信号传导的第一步,胰岛素与IGF-1是如何与各自受体的膜外区域（ectodomain） 结合并进一步激活受体的细胞膜内酪氨酸激酶活性一直属于科学研究的关键基础问题.本文 概述了胰岛素受体家族（IR和IGF-1R）及其配体的结构与功能的特点和关系,并重点介绍 了近年来国内外在胰岛素受体家族复合体结构和功能上的研究手段和取得的突破性进展.     

炎症小体调控机制的研究进展

炎症小体(Inflammasome)是一种由机体胞浆内模式识别受体(PRRs)参与组成的多蛋白复合体,主要参与天然免疫反应中caspase-1激活,并介导IL-1β、IL-18的前体产生成熟细胞因子以及诱导细胞凋亡。NLRP3、NLRC4、NLRP1、AIM2是目前研究较多的炎症小体,对其结构、组成成分、作用机制等方面已有较为深入的研究,而主要只对炎症小体的活化及负性调控机制的研究进展进行了综述。     

炎性小体研究进展

炎性小体是由胞浆内模式识别受体组装的多蛋白复合体,是宿主先天免疫系统的重要组成部分。在细胞应对外界危险信号时,炎性小体能激活半胱天冬酶-1,通过调节白介素-1β和白介素-18等促炎性细胞因子的成熟与释放,参与先天性免疫防御。炎性小体活性异常与人类先天性和获得性炎症性疾病密切相关,炎性小体在免疫应答中具有重要作用。综述了炎性小体的组成、功能、激活方式及其与疾病的相关性。     

炎性小体在诱导脊髓损伤神经炎症中的作用

脊髓损伤的治疗与康复一直是医学领域的重大难题,尤其是在改善损伤的神经功能方面进展甚微。继发性损伤是造成脊髓损伤后神经功能障碍的主要原因,炎症反应是继发性损伤阶段最重要的病理过程。急性期通过抑制神经炎症来减轻继发性损伤被认为可减轻神经功能损害而达到神经保护作用。炎性小体是一类蛋白质复合体,由模式识别受体中的NLRs家族和PHYIN家族的受体蛋白质作为主要框架组装并命名,常见的炎性小体包括NLRP1、NLRP3、NLRC4(IPAF)、AIM2等。在感染或受到损伤刺激时,炎性小体在细胞质内组装,并激活促炎症蛋白酶胱天蛋白酶1(caspase-1),活化的胱天蛋白酶1一方面促进促炎症细胞因子IL-1β和IL-18的前体成熟和分泌,另一方面介导细胞焦亡。细胞焦亡以细胞肿胀破裂并释放细胞内容物为特征,是在炎症和应激的病理条件下诱导的程序性细胞死亡方式。促炎症细胞因子和焦亡释放的胞内物质都可作为促炎信号引发炎症反应。近期发现,炎性小体通过诱导促炎因子释放以及介导细胞焦亡等途径, 参与激活脊髓损伤后的炎症级联反应,加重继发性神经炎症。靶向抑制炎性小体的激活可减轻炎症反应,促进神经细胞存活,达到神经保护作用。因此,炎性小体有望成为脊髓损伤治疗的新靶点。本文拟从炎性小体的结构及其在脊髓损伤中的作用、激活机制和治疗前景进行综述,以期为后续研究提供思路。     

PGC-1β和SREBP-1c在猪脂肪细胞分化过程中的相互作用

为研究过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1β(PGC-1β)与SREBP-1c在猪前体脂肪细胞分化过程中的表达规律及其相互作用,分析二者功能上的联系,采用Western 印迹及细胞免疫荧光技术检测PGC-1β与SREBP-1c在猪脂肪细胞分化过程中的表达,shRNA干扰和免疫共沉淀技术分别探讨了PGC-1β对SREBP-1c的调节作用及2种蛋白质在体内的结合活性.结果显示,PGC-1β与SREBP-1c 蛋白的表达均随猪脂肪细胞分化逐渐增加,且在分化细胞的核和胞浆中均有分布. 干扰PGC-1β显著下调了SREBP-1c和脂肪细胞分化标记基因C/EBPα的表达(P<0.05),同时降低了细胞内甘油三酯的积累.免疫共沉淀证明,PGC-1β与SREBP-1c蛋白在猪脂肪细胞分化过程中存在结合作用. 以上结果表明,PGC-1β能够促进猪脂肪细胞分化并对SREBP-1c有调节和结合作用,推测二者的结合可能与其对脂肪细胞的分化调节机制相关,将对PGC-1β调控脂肪细胞分化的功能和机理研究提供新途径.     

血管内皮细胞的激活

血管内皮细胞被多种炎症介质激活后,主要表现为３个方面的变化：（１）细胞收缩变圆,细胞连续间出现裂隙,内皮层通透性增高;（２）细胞膜表面表达一些新的蛋白质抗原,如主要组织相容性抗原和多种细胞粘附分子,影响炎症、免疫和肿瘤转移过程;（３）细胞合成分泌对凝血、纤溶系统和血管张力有调节作用的活性因子以及多种炎症介质,影响机体内环境的稳定,参与某些疾病的发病过程。     

CD8+T淋巴细胞与高血压心肌纤维化的研究进展

血管生长因子增多,血管平滑肌细胞增殖和炎症在血管重塑方面起到了关键的作用。这种低级的炎症反应导致粘附分子表达,白细胞的侵入,细胞因子的产生,氧化应激的增加,从而激活免疫细胞和血管炎症信号通路,使T淋巴细胞及巨噬细胞等细胞活化,产生和释放多种活性因子,激活心肌的细胞外基质生成细胞,引起胶原形成及代谢异常,并可导致心肌实质细胞的变性、坏死或亚细胞结构变化等,从而引起心肌纤维化一系列病理生理变化。本文主要就CD8+T淋巴细胞在高血压心肌纤维化炎症反应中的细胞毒性作用、诱导细胞凋亡作用、分泌大量的炎症因子、增加MMPs的活性从而影响心肌纤维化的形成等方面做一综述!     

膜受体的生命周期

受体是一种动态蛋白体,它在高尔基氏器合成后被运送至细胞膜,其中一些胞膜上的受体与配基结合后可在膜上移动,群集在裹衣凹陷,并在此胞内化;另一些受体本来就在裹衣凹陷,当它与配基结合后,便引起配基-受体复合体的胞内化。胞内化的受体可再循环回细胞膜。某些胞内化的受体还可作为一种激酶被激活而产生第二层次的细胞效应。当受体的“出现”与“消失”失去平衡时,将导致细胞功能紊乱。     

生物感受器纳米体揭示源自核内体的G蛋白偶联受体的信号传导

<正>配体与位于细胞膜表面的G-蛋白偶联受体(GPCR)如β2肾上腺素受体(β2-ARs)结合,促进异源三聚体G蛋白解离,这代表了GPCR介导的信号转导的起始,是调控细胞生化反应的关键步骤。激活的β2-ARs磷酸化并与β-抑制蛋白结合,经网格蛋白包被的衣被小泡内吞,由此认为经典的β2-ARs信号局限于细胞膜上。作者构建了两种纳米粒,Nb80能选择性与配体β2-ARs复合体结合并能稳定激活的受体构象,可作为受体激活的生物感受器;Nb37能特异性识别刺激性G蛋白Gαs,是活化Gαs的生物感受器。采用全内反射荧光显微镜(TIRF),作者观察到β2-ARs位于静息状态的HEK293细胞膜上,而Nb80-GFP     

LPS受体及信号转导研究进展

内毒素脂多糖（LPS）可激活单核／巨噬细胞,产生一系列炎症反应,而LPS跨膜信号转导是引起细胞效应的关键。本文主要综述LPS结合蛋白（LBP）、LPS受体（mCD14、sCD14）以及Toll群受体（TLRs）在LPS激活细胞及信号跨膜传递中的重要作用。推测LPS／LBP与细胞膜CD14结合后,TLRs以及细胞外富含亮氨酸片段的重复序列识别LPS,将LPS的刺激信号跨膜转导,激活NF－kB信号途径导致效应基因的表达。     

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。     

高糖对人肾小球系膜细胞SREBP-1、FAS表达的影响

目的探讨高糖环境中人肾小球系膜细胞（human mesangial cells,HMC）SREBP-1、FAS表达。方法体外培养HMC细胞,随机分为正常糖组、高糖组,免疫细胞化学、Western Blot和RT-PCR方法检测固醇调节元件结合蛋白1（sterol regulatory element binding protein-1,SREBP-1）和脂肪酸合酶（fatty acid synthase,FAS）表达。采用脂质体转染技术将特异性SREBP-1质粒引入细胞内并进行表达,进一步采用RT-PCR方法检测脂肪酸合酶FAS的表达。结果与正常糖组比较,高糖培养的人肾小球系膜细胞固醇调节元件结合蛋白1前体和成熟体以及FAS mRNA表达均升高,差异有统计学意义。质粒转染后HMC细胞经免疫组化和Western blot检测证实特异性质粒能够在细胞内高表达SREBP-1蛋白,进一步对FAS的检测证实了FAS mRNA表达升高。结论高糖可诱导人肾小球系膜细胞固醇调节元件结合蛋白1和FAS表达增强且SREBP-1和FAS之间存在有直接关系。