解螺旋·陪伴医生科研成长www.helixlife.cn细胞死亡的新形式—细胞焦亡本综述由解螺旋学员威少负责整理(2018年11月)细胞死亡是多细胞生物体生命活动的一部分,它既出现在个体正常的发育过程中,也出现在非正常生理状态或疾病中,既在体内发生,也在体外培养物中进行。细胞死亡包括调节性细胞死亡(程序性属于其中的一种,狭义上程序性就是调节性)和偶然性细胞死亡(图1)1。其中,细胞焦亡pyroptosis归属于caspase依赖性的调节性细胞死亡RCD1-5。图11:NCCD细胞死亡分类。ADCD:autophagy-dependentcelldeath,ICD:immunogeniccelldeath,LDCD:lysosome-dependentcelldeath,MPT:mitochondrialpermeabilitytransition.解螺旋www.helixlife.cn解螺旋·陪伴医生科研成长www.helixlife.cn细胞焦亡是一种由先天免疫导致的胞外胞内稳态失调的调节性细胞死亡RCD,表现出特殊的形态包括一种奇特的与凋亡不同的染色质凝集,以及细胞肿胀和质膜透化作用(图2)6,7。Cookson和Brennan最早引进了pyroptosis这个专业词语,用于定义一种特定类型的调节性细胞死亡RCD,其部分类似于细胞凋亡,但又依赖于炎症性CASP18。最初,细胞焦亡被认为仅与经过经典CASP1激活的单核细胞或巨噬细胞的消亡有关9,可是,最近研究发现焦亡也可以由其他CASP激活比如CASP310,也可以发生在除了单核细胞系以外的其他细胞类型11。细胞焦亡主要在对抗胞内病原体的先天免疫起作用,在病因学上涉及诸如致死性感染性休克的病理状况12。图27:扫描电镜下经过不同药物处理的RAW-asc细胞的焦亡和程序性坏死细胞形态是不一样,箭头所指即焦亡和程序性坏死的细胞,TS(TNFandsmacmimetic),TSZ(TNF,smacmimeticandthecaspaseinhibitorz-VAD),Nig(nigericin)。解螺旋www.helixlife.cn在分子水平,先天免疫刺激后,焦亡主要依赖一个或多个的CASP的激活包括CASP1、CASP3,、小鼠CASP11和它的人类同系物CASP4与CASP513。因此,焦亡经常与IL-1β和IL-18分泌相关,从而介导促炎效应14。越来越多证据证明来自革兰氏阴性菌的胞浆LPS是焦亡的主要触发因素。尤其已经证明了的当革兰氏阴性菌感染时,CASP11负责响应非CASP1巨噬细胞死亡15。此外,CASP1缺失可保护小鼠免受细胞质侵入性细菌的攻击,以及对抗全身性LPS给药和随后的pyroptosis依赖性内毒素休克16。进一步的实验观察证实了CASP11,CASP4和CASP5在感知细胞溶质LPS时触发单核细胞和其他类型的细胞发生焦亡。特别是,LPS诱导的焦亡涉及LPS(或其脂质...