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閱讀：298發(fā)布時(shí)間：2020-8-10
細(xì)胞焦亡是近年來發(fā)現(xiàn)并證實(shí)的一種新的程序性細(xì)胞死亡方式，其特征為依賴于炎性半胱天冬酶（主要是caspase-1，4，5，11），并伴有大量促炎癥因子的釋放。細(xì)胞焦亡的形態(tài)學(xué)特征、發(fā)生及調(diào)控機(jī)制等均不同于凋亡、壞死等其他細(xì)胞死亡方式。
研究表明，細(xì)胞焦亡廣泛參與感染性疾病、神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)疾病和動(dòng)脈粥樣硬化性疾病等的發(fā)生發(fā)展，并發(fā)揮重要作用，對(duì)細(xì)胞焦亡的深入研究有助于認(rèn)識(shí)其在相關(guān)疾病發(fā)生發(fā)展和轉(zhuǎn)歸中的作用，為臨床防治提供新思路。
細(xì)胞焦亡的特征
1.形態(tài)學(xué)
光鏡下焦亡細(xì)胞表現(xiàn)為細(xì)胞腫脹膨大，并且有許多氣泡狀突出物。相對(duì)壞死細(xì)胞而言，細(xì)胞焦亡的腫脹程度更低。電鏡下，可以清楚看到在細(xì)胞質(zhì)膜破裂前，焦亡的細(xì)胞形成大量小泡，即焦亡小體。之后細(xì)胞膜上會(huì)形成孔隙，細(xì)胞膜破裂，內(nèi)容物流出。
2.生化特征
細(xì)胞焦亡的生化特征主要標(biāo)志有炎癥小體的形成，caspase和gasdermin的激活以及大量促炎癥因子的釋放。
細(xì)胞焦亡的主要通路
細(xì)胞焦亡主要依靠炎癥小體激活caspase家族的部分蛋白，使其切割gasdermin蛋白，激活gasdermin蛋白，活化的gasdermin蛋白轉(zhuǎn)位到膜上，形成孔洞，細(xì)胞腫脹，胞質(zhì)外流，終導(dǎo)致細(xì)胞膜破裂，細(xì)胞焦亡。細(xì)胞焦亡亦有經(jīng)典通路與非經(jīng)典通路之分。
1.經(jīng)典通路
caspase-1通路通過炎癥小體感知危險(xiǎn)，招募并活化caspase-1，caspase-1切割并激活IL-18，IL-1β等炎癥因子，切割GSDMD的N端序列，使其結(jié)合到膜上產(chǎn)生膜孔，導(dǎo)致細(xì)胞焦亡。
2.非經(jīng)典通路
在非經(jīng)典通路中，人源的caspase-4，5，鼠源的caspase-11，則可以直接與細(xì)菌的LPS等接觸激活，然后切割GSDMD，并間接激活caspase-1，引發(fā)焦亡。
證明細(xì)胞程序性死亡是否為細(xì)胞焦亡，建議至少驗(yàn)證如下指標(biāo)：
1. Gasdermin D
細(xì)胞焦亡發(fā)生時(shí)，Gasdermin D（GSDMD，53KD）被切割，產(chǎn)生30KD左右的片段，可以購買GSDMD一抗，用Western blot（WB）來驗(yàn)證。
2. Caspase-1、Caspase-4
細(xì)胞焦亡發(fā)生時(shí)，caspase-1和caspase-4被激活，可以通過檢測(cè)caspase-1和caspase-4的活性來驗(yàn)證。
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3. IL-1β、IL-18
細(xì)胞焦亡發(fā)生時(shí)，IL-1β和IL-18會(huì)釋放到細(xì)胞中，可以通過ELISA方法檢測(cè)細(xì)胞上清中的IL-1β和IL-18的含量來驗(yàn)證。
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同時(shí)，可以用掃描電鏡觀察細(xì)胞形態(tài)（細(xì)胞膜破裂、細(xì)胞膨大&變形、細(xì)胞器變形）。
如上關(guān)于細(xì)胞焦亡的知識(shí)，你get到了嗎？
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