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湖南组织样本细胞焦亡大概费用

来源: 发布时间:2022年06月11日

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。Nature:化疗药物通过Caspase-3切割GSDME诱导细胞焦亡2017年5月1日,Nature发表了邵峰的一项重要研究成果,报道发现化疗药物诱导Caspase-3切割GSDME,实现细胞凋亡向细胞焦亡的转变。被Caspase-3切割后的GSDME的N端多肽也可以形成孔道,导致炎症性细胞因子的释放。GSDME在正常组织中有一定的表达水平,但经常在肿瘤细胞中表达沉默。GSDME敲除小鼠对一些化疗药物(如顺铂)诱发的组织损伤具有一定的抵抗能力。本文的工作发现了细胞凋亡的执行者Caspase-3切割GSDMD同家族的另一成员GSDME,可以实现细胞凋亡-细胞焦亡的转变。活性氧可以诱导髓核细胞焦亡,退变髓核中NLRP3和PYCARD的表达明显升高。湖南组织样本细胞焦亡大概费用

在这项研究中,研究人员首先发现几乎所有的gasdermin家族蛋白的N端结构域都具有诱导细胞焦亡的功能,在细菌中也显示出明显的致死毒性。这一现象暗示gasdermin N端结构域可能是通过直接破坏细胞膜而杀死细胞。随后,研究人员利用活化形式的GSDMD,GSDMA和GSDMA3蛋白通过生化实验发现,这三种gasdermin蛋白的N端结构域均能够特异地结合真核细胞膜上特有的磷酸化磷脂酰肌醇(phosphoinositide)和原核细胞膜上特有的心磷脂(cardiolipin),这与gasdermin N端结构域在真核细胞和细菌中均展示出细胞毒性相一致。通过生物化学和荧光显微成像的细胞实验,研究人员进一步证实,在真核细胞焦亡过程中,活化的gasdermin N端结构域会从细胞质中转移到细胞膜上,细胞随后出现体积膨胀和细胞膜向胞外吐泡的现象。此外,活化的gasdermin N端结构域重组蛋白只能从真核细胞内部破坏细胞膜,而直接加入到细胞培养上清中的蛋白则不能裂解细胞,这与磷酸化磷脂酰肌醇只分布在细胞膜内侧完全吻合。湖南组织样本细胞焦亡大概费用发现了细胞凋亡的执行者Caspase-3切割GSDMD同家族的另一成员GSDME,可以实现细胞凋亡-细胞焦亡的转变。

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元聚合体的孔道。此外,他们还通过对GSDMA3蛋白高分辨率晶体结构的解析,揭示了gasdermin N端结构域作为一种全新的打孔蛋白的独特结构特征,以及与C端结构域之间的精细的自抑制相互作用。基于结构设计的点突变实验结果进一步确认了gasdermin N端结构域结合膜脂和在膜上打孔的特性是其诱导细胞焦亡的分子基础。

细胞焦亡发生中其形态变化主要有细胞核染色质凝结,边移到细胞核的一侧导致细胞轻微的肿胀,形成类似“卷心菜”或“煎蛋”样形。扫描电镜下可见细胞膜出现多个泡状突起,这些泡状物会逐渐分隔形成“焦亡小体”,细胞膜上产生1.1-2.4nm的孔洞,随着焦亡的发展,细胞膜上产生的膜孔数量越来越多,细胞愈加扁平,细胞内容物得以释放,残余的细胞碎片被巨噬细胞所吞噬。此外,于共聚焦显微镜下可见发生焦亡的细胞其细胞核具有完整性但周围可见球形囊泡,此特征凋亡不具有。细胞焦亡是许多疾病恶化到一定程度的表现,发展较凋亡更为迅速,可简言之,伴有迅速细胞膜受损的裂解性细胞死亡。细胞焦亡也被称为gasdermin介导的程序性坏死。

细胞焦亡途径分为两种,由caspase-1介导的经典细胞焦亡途径和由caspase-11 (人类同源的炎性半胱氨酸蛋白酶为caspase-4/5)介导的非经典细胞焦亡途径。细胞受到不同刺激时,可激huo不同的半胱氨酸蛋白酶,如LPS激huocaspase-11,ATP、细菌鞭毛、孔形成du素等可激huocaspase-1,caspase酶均通过切割GSDMD蛋白,解除它的自抑制结构,启动细胞焦亡通路。两种途径不同之处在于,caspase-1不jin可切割GSDMD蛋白,还可切割pro-IL-1β,形成成熟的IL-1β;而caspase-11jin切割GSDMD蛋白,使胞膜成孔,刺激K+流出,进而激huoNLRP3炎症小体,活化caspase-1,产生成熟的IL-1β。抑制AIM2炎症小体或沉默趋化样因子受体1可抑制心肌细胞焦亡,对糖尿病性心肌病起到保护作用。湖南组织样本细胞焦亡大概费用

细胞焦亡在体内过度激huo时则会引发疾病。湖南组织样本细胞焦亡大概费用

内皮损伤学说认为xue管EC损伤后功能障碍是AS病程的第一步,而EC焦亡可能更多是在病变早期发挥作用。EC的PRRs接受刺激信号后,胞内NLRP3炎症小体激huo,活化的Caspase-1一方面介导EC焦亡,剪切pro-IL-1β、pro-IL-18与GSDMD,促使炎症因子释放;另一方面Caspase-1可诱导EC活化分泌大量的xue管细胞黏附分子-1和细胞间黏附分子-1,进而募集单核细胞在xue管内膜中聚集。这些单核细胞在脂质、炎症因子和黏附分子的作用下向内膜迁移,并变为巨噬细胞,形成巨噬源性泡沫细胞。EC焦亡过度激huo使内膜完整性受损、炎症反应及单核细胞聚集,使脂质更易沉积,而AS斑块周围更多的细胞发生焦亡,可加重局部炎症反应,进一步损伤xue管。湖南组织样本细胞焦亡大概费用