细胞焦亡（pyroptosis）是一种近期发现的细胞程序性死亡方式，表现为细胞不断胀大直至细胞膜破裂，导致细胞内容物的释放进而激huo强烈的炎症反应。自2015年以来，邵峰院士等人发现，caspase-1和caspase-11/4/5是通过切割一个叫做Gasdermin-D（GSDMD）的蛋白而诱发细胞焦亡的，GSDMD在被caspase-1或caspase-11/4/5切割后，释放出其N端结构域，该结构域具有结合膜脂并在细胞膜上打孔的活性，这样就导致细胞渗透压的变化而发生胀大直至细胞膜的破裂（Shi et al., Nature 2015；Ding et al., Nature 2016）。...

相比于细胞凋亡，细胞焦亡发生的更快，并会伴随着大量促炎症因子的释放。由于细胞焦亡需要炎症性caspase的参与，其与另一种坏死性和炎症性的细胞程序性死亡方式—坏死性凋亡不一样，坏死性凋亡发生不需要caspase的参与。细胞焦亡发生时，细胞会发生肿胀，在细胞破裂之前，细胞上形成凸出物，之后细胞膜上形成孔隙，使细胞膜失去完整性，释放内容物，引起炎症反应，此时，细胞核位于细胞中yang，随着形态学的改变，细胞核固缩，DNA断裂。细胞焦亡过程，具有caspase-1依赖性。在外界条件的刺激下，caspase-1前体可以与模式识别受体NLRP1、NLRP3等通过接头蛋白ASC变为一个高分子复合物，即炎症...

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/GS...

自2015年以来，邵峰院士等人发现，caspase-1和caspase-11/4/5是通过切割一个叫做Gasdermin-D（GSDMD）的蛋白而诱发细胞焦亡的，GSDMD在被caspase-1或caspase-11/4/5切割后，释放出其N端结构域，该结构域具有结合膜脂并在细胞膜上打孔的活性，这样就导致细胞渗透压的变化而发生胀大直至细胞膜的破裂（Shi et al., Nature 2015；Ding et al., Nature 2016）。细胞焦亡（pyroptosis）是一种今年发现的细胞程序性死亡方式，表现为细胞不断胀大直至细胞膜破裂，导致细胞内容物的释放进而激huo强烈的炎症反应。...

TANG等为了研究焦亡在软骨终板中的作用，分别从MRI影像上观察到Modic改变的腰痛患者与MRI影像上没有退行性改变的椎体爆裂性骨折的年轻患者中收集软骨终板。与对照组相比，Modic改变组软骨形成标志物Ⅱ型胶原纤维和SOX9基因下调，NLRP3、caspase-1和白细胞介素1β的转录水平上调。此外，在Modic改变组中可见到人腰椎软骨终板中大量NLRP3、caspase-1和白细胞介素1β的免疫组化阳性细胞，而对照组中jin见到少量免疫阳性细胞。ZHANG等用纤维环穿刺法建立小鼠椎间盘退变模型，与假手术组相比，模型组中NLRP3、活化的caspase-1和GSDMD的表达水平明显升高，这表...

2015年11月27日，厦门大学生命科学学院韩家淮教授课题组在《CellResearch》杂志在线发表题为“GasderminDisanexecutorofpyroptosisandrequiredforinterleukin-1βsecretion”的文章。该文章的***作者为博士研究生何琬婷，韩家淮教授和博士后钟传奇为文章的共同通讯作者。韩家淮教授课题组运用定量质谱技术分析NLRP3免疫共沉淀复合体，鉴定出了炎症小体另一关键组成蛋白GasderminD(GSDMD)。GSDMD是半胱天冬酶-1的底物，剪切后的GSDMD氨基端肽段是细胞焦亡和炎症因子分泌所必需的。gsdmd基因敲除可以有效阻...

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

在感ran过程中，机体可通过激huo炎症小体，进而切割半胱氨酸酶-1(caspase-1)使其活化，活化的caspase-1切割gasderminD (GSDMD)，使其在胞膜上形成gasdermin孔；同时活化的caspase-1可切割IL-18和IL-1β的前体产生成熟的IL-18和IL-1β，从gasdermin孔流出，引起炎症反应。细胞内外物质通过gasdermin孔进行交换，使细胞体积增大，导致膜破裂，完成清chu感ran细胞，破坏病原体的免疫应答过程，且焦亡过程还可清chu已逃避炎症小体识别的感ran细胞。例如，鼠伤寒沙门氏菌和单核细胞增生性李斯特菌引起宿主感ran时，可通过表达特...

KEGG富集分析结果提示，细胞焦亡可能与一些疾病和病理过程的发生存在关联性，如沙门菌、甲型流感病毒、志贺菌感ran。沙门菌的致病性分泌系统与鞭毛可调节巨噬细胞焦亡，甲型流感病毒感ran通过Ⅰ型干扰素信号通路引起呼吸上皮细胞发生焦亡，志贺菌可通过效应蛋白IpaB及其离子通道活性诱导巨噬细胞焦亡，从而对宿主感ran产生保护性炎症反应。靶点-化合物网络、靶点-化合物-中药网络可直观体现中药的多种类、多成分、多靶点作用特点。CASP3是细胞焦亡的介导因子，在调节GSDMD裂解作用中起关键作用，CASP3缺失可导致免疫系统发生改变，引发组织qi官发生损害。TNF-α表达增加可促进焦亡的发生，而BCL2可...

非经典途径细胞焦亡与一些炎症性疾病的发生及转归密切相关。Caspase-11在炎症性肠病的发展中发挥重要作用。采用葡聚糖硫酸钠(dextransulfatesodium，DSS)诱导正常小鼠及caspase-11基因敲低小鼠结肠炎，发现caspase-11基因敲低小鼠发病率明显增加，溃疡性结肠炎患者结肠活组织检查发现caspase-4和caspase-5的表达明显升高。非经典途径细胞焦亡亦可引起肠神经元变性而导致炎症性肠病。Zasłona等的研究发现caspase-11是小鼠过敏性气道炎症发生的重要因子，在分离的哮chuan患者的肺泡巨噬细胞中caspase-4表达上调。Wang等的研究指出...

一旦活化，炎性体激huo半胱天冬酶，而这种酶经激huo后将一种被称作gasderminD的分子切成两段。这种切割释放出gasderminD的活性片段，即gasdermin-D-NT。但是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...

按照功能capases可以分为两大类，分别参与细胞凋亡和细胞焦亡。凋亡相关的包括CASP2，CASP8，CASP10，CASP3，CASP6，CASP7，以及CASP9。CASP1，CASP11，CASP4和CASP5是炎症相关的capases，参与细胞焦亡（pyroptosis）。Caspase1的激huo主要发生在巨噬细胞或树突状细胞中，可诱发细胞焦亡。细胞焦亡也是Caspase4/5/11激huo后的主要应答反应，在巨噬细胞和非巨噬细胞中均可发生。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gasderminN端结构域可能是通过直接...

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-AS...

与细胞凋亡相比，细胞焦亡是由炎症性caspase（Caspase-1, 4, 5, 11）诱导的一类坏死性和炎症性的细胞程序性死亡。相比于细胞凋亡，细胞焦亡发生的更快，并会伴随着大量促炎症因子的释放。由于细胞焦亡需要炎症性caspase的参与，其与另一种坏死性和炎症性的细胞程序性死亡方式—坏死性凋亡不一样，坏死性凋亡发生不需要caspase的参与。Science：ESCRT膜修复系统是细胞焦亡过程的补救机制2018年11月23日，Science发表了一篇细胞焦亡机制相关的重要研究论文，报道细胞发生焦亡激huo的时候，胞内钙离子流会因为GSDMD孔道而发生变化，细胞以此为信号，募集ESCRT复合...

邵峰等人则利用crispr-cas9技术通过体外的敲除试验锁定了关键性的蛋白——gasderminD。之后，两个组都对这一蛋白进行小鼠基因敲除，并证明该蛋白确实参与了caspase-11依赖性的细胞焦亡。邵峰等人来证明gasderminD与细胞坏死性希望以及细胞凋亡过程均没有必然联系。为了进一步探究gasderminD是如何影响细胞焦亡的发生，两个研究组利用一系列生化实验证明caspase11能够特异性地在Asp276,Gly277位点之间对gasderminD进行切割，从而产生N端30kDa左右的蛋白以及C端22kDa左右的蛋白。其中N端的蛋白是引发细胞焦亡的活性元件，而C端则对gasder...

小鼠肝细胞焦亡释放出的NLRP3炎症小体颗粒能被HSC（肝纤维化细胞的主要类型）内吞而发生活化，从而放大和延续炎性小体驱动的纤维化形成。醛固酮可通过促进NLRP3炎症小体组装和表达诱导小鼠HSCji活及肝纤维化。HSC分泌促纤维化因子转化生长因子-β1（TGF-β1）与大肠埃希菌RNAji活NLRP3炎症小体有关。此外，日本血吸虫原感ran小鼠后可诱导HSC中NLRP3炎性小体ji活，这可能是启动炎症反应并引起肝纤维化的早期机制。上述表明细胞焦亡介导的炎症可诱导HSC活化并促进肝纤维化。过度的细胞焦亡在导致细胞死亡的同时，释放炎症因子，扩大炎症反应，造成发热，低血压、败血症等症状。安徽样本细胞...

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，G...

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...

肝ai是指来源于肝细胞和肝胆管细胞的恶性中流，在肝ai的病变过程中，细胞焦亡发挥着重要调控作用。一方面，焦亡对肝ai发展起到抑制作用。据报道在肝ai患者肝组织中雌激su受体β（ERβ）和NLRP3炎症小体的表达均明显下调，且两者表达水平呈正相关；雌激su可通过ERβ/丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）途径ji活NLRP3炎症小体抑制肝ai细胞增殖和转移。另一方面，焦亡可能会促进肝ai的进一步发展。长链非编码RNASNHG7增强肝ai细胞侵袭能力与抑制NLRP3，Caspase-1和IL-1β表达有关，提示抑制SNHG7表达可促进细胞焦亡而发挥抗肝ai作用。caspase依赖性细胞焦亡是研究中流发生...

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LP...

细胞焦亡是机体重要天然免疫反应，在拮抗感ran和内源危险信号中发挥重要作用。细胞焦亡广fan参与感ran性疾病、神经系统相关疾病和动脉粥样ying化性疾病等的发生fa展，对细胞焦亡的深入研究有助于认识其在相关疾病发生fa展和转归中的作用，为临床防治提供新思路。近几年，细胞焦亡的研究热度迅猛上升，已成功吸引科学家们的眼球，一跃成为热门研究领域。细胞焦亡（pyroptosis）、细胞凋亡（apoptosis）、细胞自噬（autophagy）、细胞坏死性凋亡(necroptosis)都是程序性死亡（ProgrammedCellDeath,PCD）的表现形式，程序性细胞死亡是指细胞接受某种信号或受到某...

WEI等人发现，17-β雌二醇（17-β estradiol，17-βE2）通过靶向NLRP3炎性反应小体激huocaspase-1，切割GSDMD，抑制肝ai的发生和发展，因此应用caspase-1拮抗剂Z-VAD[1]FMK可明显逆转肝ai细胞的死亡率。RÉBÉ等[36]发现，用肝x受体激动剂处理结肠ai细胞后可以激huo肝x受体β（liver x receptor β, LXRβ）诱导的caspase-1依赖性细胞焦亡。另外，LXRβ可以绑定到细胞膜上孔隙半通道蛋白（pannexin-1）上，导致细胞内ATP流出，使得P2X7聚集NLRP3炎性小体，进一步激huocaspase-1，诱发...

NLRP3炎症小体及其介导的细胞焦亡可能在As的发生中发挥重要作用。miR-125a-5p抑制TETai基因家族成员2(TETmethylcytosinedioxygenase2，TET2)转录后水平表达，导致DNA甲基化异常，线粒体功能紊乱，ROS生成增加，并激huo核因子κB，促使NLRP3和Caspase-1活化从而诱导xue管内皮细胞焦亡。而Wang等人的报道，miR-125a-5p通过下调趋化因子4(chemokine4-like，CCL4)并抑制NLRP3、ASC Caspase-1和IL-1β表达从而抑制VSMC焦亡。Li等人研究证实miR-30c-5p下调xue管内皮细胞FOX...

在caspase-3缺失的细胞中，细胞可通过caspase-7的激huo进入细胞凋亡，而不是细胞焦亡。接下来研究人员进一步探究了在中流的化疗药物引起的细胞死亡中，GSDME介导的细胞焦亡是否发挥了作用。人神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞和人恶性黑色素瘤MeWo细胞具有GSDME较高水平的表达，在Topotecan，Etoposide，Cisplatin等化疗药物作用下，细胞发生明显的细胞焦亡而不是细胞凋亡，说明GSDME作为抑ai基因有望成为临床zhiliao的新方向。然而在大部分肿瘤细胞中，由于启动子区的DNA甲基化，GSDME的表达往往是沉默的。研究人员发现，对于GSDME表达较低的细胞，D...

当细菌感ran机体后会产生孔形成du素(pore forming toxin，PFT)，MLKL在细胞膜上成孔并使细胞内容物释放到胞外引起炎症反应。与由caspase-1介导的细胞焦亡相似，坏死性凋亡也是通过释放胞内物质促进炎症的发生，但坏死性凋亡是由TLRs或TNFR或IFNAR受体识别病原物质来激huoRIPK1/RIPK3/MLKL信号通路引起的一种程序性死亡方式。Kitur等通过一系列实验表明，在感ran过程中，焦亡促进了金黄色葡萄球菌的清chu，而坏死性凋亡可促进被感ran细胞的清chu，从而抑制过量的炎症表达。他们通过建立小鼠感ran模型以及化脓性感ran模型证明在RIPK1/RI...

LIU等人发现，抑制嵌合抗原受体T细胞（chimeric antigen receptor T-cell，CAR-T）可以释放穿孔素，使颗粒酶B进入白血病B淋巴细胞，激huocaspase-3和caspase-7，裂解GSDME，诱发中流细胞焦亡；随后通过促进巨噬细胞caspase-1活化，切割GSDMD，产生细胞因子释放综合征（cytokine release syndrome，CRS），危及生命。同时为了进一步证实细胞焦亡炎性的致ai作用，GUO等人发现，向小鼠原位植入或静脉注射乳腺aiEO771和PyT8细胞后，相较于caspase-1野生组，caspase-1缺失组中中流的生长及肺转...

利用脂质体泄漏实验，研究人员进一步发现gasdermin N端结构域能高效特异地破坏含有磷酸化磷脂酰肌醇或心磷脂的脂质体。利用不同尺寸葡聚糖分子，他们发现破坏后的脂质体只能允许小于10纳米尺度的分子被释放，该现象提示gasdermin N端结构域有可能在脂膜上聚合形成规则的孔道。生化交联实验结果证实gasdermin N端结构域在结合脂质体或是在细胞焦亡中转位上膜后都会发生高度聚合。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形成很多蜂窝状的孔道，这些孔道的内径约10-14纳米。进一步的电镜分析表明gasdermin N端结构域在膜上形成16...

既往研究发现在动脉粥样ying化（AS）患者xue管斑块中细胞焦亡相关指标呈高表达。AS患者普遍xue脂代谢异常，xue液中过多的低密度脂蛋白（low-densitylipoprotein，LDL）极易氧化为ox-LDL，后者是致AS关键分子。AS与细胞焦亡都与炎症密切相关，炎症是细胞焦亡与AS联系的桥梁。已有研究证实ox-LDL可以诱导EC和巨噬细胞发生细胞焦亡，因此在AS中ox-LDL也是引发细胞焦亡的关键分子。AS斑块组织中可能发生细胞焦亡的主要是EC、巨噬细胞和VSMC，由于这些细胞焦亡发生时释放的炎性因子和其他细胞分子促进了AS的进展并影响着斑块的稳定性。细胞焦亡非经典途径与炎症反应...

细胞焦亡是机体重要天然免疫反应，在拮抗感ran和内源危险信号中发挥重要作用。细胞焦亡广fan参与感ran性疾病、神经系统相关疾病和动脉粥样ying化性疾病等的发生fa展，对细胞焦亡的深入研究有助于认识其在相关疾病发生fa展和转归中的作用，为临床防治提供新思路。近几年，细胞焦亡的研究热度迅猛上升，已成功吸引科学家们的眼球，一跃成为热门研究领域。细胞焦亡（pyroptosis）、细胞凋亡（apoptosis）、细胞自噬（autophagy）、细胞坏死性凋亡(necroptosis)都是程序性死亡（ProgrammedCellDeath,PCD）的表现形式。炎性caspase可以触发细胞焦亡，但当其...

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/GS...