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  大家好，今天普拉特澤生物跟大家一起學(xué)習(xí)細(xì)胞焦亡研究在不同的領(lǐng)域中的應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)案例，本文從感染性疾病、代謝性疾病或心血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、動(dòng)脈粥樣硬化、腫瘤、腎臟相關(guān)疾病等六個(gè)方面詳細(xì)分析。同時(shí)，普拉特澤生物細(xì)胞實(shí)驗(yàn)平臺(tái)長期提供細(xì)胞焦亡檢測(cè)與細(xì)胞焦亡整體課題協(xié)助服務(wù)，文尾更附有細(xì)胞焦亡課題研究的視頻教程，快點(diǎn)學(xué)起來吧。

  首先是細(xì)胞焦亡與感染性疾病，也是我們?cè)趯?duì)細(xì)胞焦亡的研究中最簡單也最廣泛的。

  在病原體感染時(shí)，適度的細(xì)胞焦亡可清除致病微生物，而過度的細(xì)胞焦亡在導(dǎo)致細(xì)胞死亡的同時(shí)，釋放炎癥因子，擴(kuò)大炎癥反應(yīng)，造成發(fā)熱，低血壓、敗血癥等癥狀。以敗血癥為例，敗血癥是由致病菌侵入血液系統(tǒng)，并在其中生長繁殖，產(chǎn)生毒素，引起全身性感染，最新研究表明，細(xì)胞自噬相關(guān)基因Atq7沉默后，可激活細(xì)胞焦亡途徑。

        第二個(gè)就是細(xì)胞焦亡與代謝性疾病或心血管疾病的關(guān)聯(lián)。

        1、因代謝障礙或代謝旺盛等原因引起的疾病稱為代謝性疾病，常見的有糖尿病、痛風(fēng)、糖尿病性心肌病等。以糖尿病性心肌病為例，由心肌細(xì)胞死廣引起，最新的研究顯示高血糖可以造成活性氧的產(chǎn)生增加，進(jìn)而上調(diào)NF-KB和TXNIP，NF-KB又可以上調(diào)NLRP3IL-1B前體以及IL-18前體的表達(dá):TXNIP通過改變NLRP3的結(jié)構(gòu)激活Caspase-1活化的Caspase-1-方面切割GasderminD，形成含有GasderminD氮端活性域的肽段，誘導(dǎo)心肌細(xì)胞膜穿孔、破裂，釋放內(nèi)容物，引起炎癥反應(yīng);另一方面，活化的Caspase-1對(duì)IL-1β和IL-18的前體進(jìn)行切割，形成有活性的IL-1β和IL-18，并釋放到胞外，募集炎癥細(xì)胞聚集，擴(kuò)大炎癥反應(yīng)。

        2、通過小鼠心肌炎動(dòng)物模型研究發(fā)現(xiàn)，125-二羥基維生素D3能夠抑制心肌細(xì)胞焦亡信號(hào)通路阻止心肌細(xì)胞死亡，使1.25-二羥基維生素D3治療后的心肌炎小鼠病情狀況普遍得以改善。文獻(xiàn)來源：Cholecalciterol cholesterol emulsion attenuates experimental autoimmune myocarditis in mice via inhibition of the pyroptosis signaling pathway

        3、研究發(fā)現(xiàn)，高血糖環(huán)境下miRNA-9可通過作用于蛋白ELAVL1(ELAV-like protein 1)繼而抑制caspase-1及IL-1β在心臟及心肌細(xì)胞中的表達(dá)，阻遏高糖誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞焦亡，這為糖尿病心肌病提供了可能的治療靶點(diǎn)。參考文獻(xiàn)：MicroRNA-9 inhibitshyperglycemia-induced pyroptosis in human ventricular cardiomyocytes by targeting ELAVL1.

        第三就是細(xì)胞焦亡與神經(jīng)系統(tǒng)疾病的關(guān)系。

        神經(jīng)系統(tǒng)疾病包括腦損傷，癲癇等。以癲癇為例，研究發(fā)現(xiàn)，癲癇發(fā)作可通過鉀離子外流等途徑激活NLRP1炎癥體，進(jìn)而激活依賴Caspase-1的焦亡途徑，導(dǎo)致癲癇進(jìn)一步發(fā)展。

        第四就是細(xì)胞焦亡與動(dòng)脈粥樣硬化的關(guān)系：

        1、在動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展中，炎癥被認(rèn)為是啟動(dòng)和驅(qū)動(dòng)動(dòng)脈粥樣硬化的主要因素。在高血脂，氧化修飾的低密度脂蛋白等幾次下，激活Caspase-1，介導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞，巨噬細(xì)胞，血管平滑肌細(xì)胞的焦亡與炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致血管擴(kuò)張功能障礙、壞死中心的形成，粥樣硬化斑塊的穩(wěn)定，最終造成動(dòng)脈粥樣硬化。

        2、研究發(fā)現(xiàn)NLRP3相關(guān)的下游分子(ASCcaspase-1IL-1B及IL-18)在動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中的表達(dá)明顯高干非動(dòng)脈粥樣硬化血管，且其表達(dá)的上調(diào)與斑塊的脆性密切相關(guān)，提示NLRP3炎性小體激活介導(dǎo)動(dòng)脈粥樣硬化病變的演進(jìn)。參考文獻(xiàn)：NLRP3Inflammasome Expressionand Activation in Human Atherosclerosis.

        第五就是細(xì)胞焦亡與腫瘤之間的關(guān)系：

        1、研究發(fā)現(xiàn)，在ROS及細(xì)胞毒素的作用下，JNK激酶被激活并轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核內(nèi)，促進(jìn)焦亡相關(guān)基因的表達(dá)，啟動(dòng)焦亡的形成，控制腫瘤的發(fā)展。

        2、一項(xiàng)采用5-氟尿嘧啶處理胃癌細(xì)胞系以探索胃癌化療機(jī)制的研究發(fā)現(xiàn)，qasdermin家族中的GSDME能將化療藥物誘導(dǎo)的caspase-3依賴的細(xì)胞凋亡轉(zhuǎn)換胃癌細(xì)胞焦亡，進(jìn)而達(dá)到治療目的。參考文獻(xiàn)：GSDME mediatescaspase-3-dependent pyroptosis in gastric cancer.

        最后就是細(xì)胞焦亡與腎相關(guān)的疾病：

        (1)研究發(fā)現(xiàn)，長鏈非編碼RNAMALAT1參與了糖尿病腎病腎小管上皮細(xì)胞的焦亡過程。 MALAT1抑制了mir-23c的表達(dá)，mir-23c的下調(diào)促進(jìn)了其靶基因ELAVL1的表達(dá)，ELAVL1是一種細(xì)胞焦亡相關(guān)蛋白，ELAVL1表達(dá)增加后可促進(jìn)下游NLRP3Caspase-1 IL-13、IL-1的生成，最終導(dǎo)致腎臟炎癥反應(yīng)和細(xì)胞焦亡。參考文獻(xiàn)：LongnoncodingRNAMALAT1 regulates renal tubular epithelial pyroptosis by modulatedmiR-23ctargeting of ELAVL1 in diabetic nephropathy.

        (2)近年來研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞焦亡同樣參與了腎臟纖維化的發(fā)生發(fā)展。研究發(fā)現(xiàn)NLRP3基因敲除的UUO小鼠與野生型相比，其活化的Casapse-1/IL-18/IL-1B明顯減少，目腎小球的損傷及小管間質(zhì)纖維化明顯減輕。參考文獻(xiàn)：NLRP3 deficiencyattenuatesrenal fibrosis and ameliorates mitochondrial dysfunction in a mouse unilateralureteral obstruction model of chronic kidney disease.

        (3)晶體相關(guān)性腎病研究發(fā)現(xiàn)以含100ug/mL尿酸培養(yǎng)液培養(yǎng)腎小管上皮細(xì)胞發(fā)現(xiàn)TLR4 NLRP3、Caspase-1IL-1?表達(dá)的增加，予以TLR4的阻滯劑TAK242干預(yù)后NLRP3 Caspase-1IL-1的表達(dá)明顯減少，說明尿酸可通過TLR4激活NLRP3及下游焦亡信號(hào)因子，導(dǎo)致腎臟炎癥反應(yīng)及細(xì)胞焦亡。參考文獻(xiàn)：Soluble uric acid increases NALP3 inflammasome and interleukin-1βexpression in human primary renal proximaltubule epithelial cells through the Toll-like receptor 4- mediated pathway.

        好了，細(xì)胞焦亡研究的在臨床上的意義和研究現(xiàn)狀我們就看到這里啦，想了解學(xué)習(xí)更多細(xì)胞焦亡相關(guān)概述、文獻(xiàn)和研究方法的同學(xué)請(qǐng)點(diǎn)擊《細(xì)胞焦亡專題》更細(xì)致的的學(xué)習(xí)，我們下期見！