焦孔素E介导的细胞焦亡在肿瘤诊治中的作用研究进展

焦孔素(GSDM)E是GSDM家族成员之一,可被激活的Caspase‑3特异性切割,形成具有成孔活性的GSDME‑N片段,从而介导细胞焦亡的发生。GSDME介导的细胞焦亡与肿瘤发生、抗肿瘤免疫及放化疗敏感性等密切相关,且可用于肿瘤的筛查和预测等。本文对GSDME介导的细胞焦亡作用机制及其在肿瘤诊治中的研究进展进行综述。

慢性乙型肝炎非活动期携带者外周血焦孔素的表达及意义

目的探讨慢性乙型肝炎(CHB)非活动期携带者(IC)外周血单个核细胞(PBMCs)中焦孔素(GSDM)分子成员基因和蛋白质的表达水平及其临床意义。方法收集2023年3月至8月于杭州市上城区中医院就诊的IC组患者22例以及性别和年龄相匹配的体检健康者(HC组)22例,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测两组外周血PBMCs中GSDM mRNA的表达水平,并对差异表达的蛋白质分子进行Western blot分析。结果IC患者外周血PBMCs中GSDMA(t=0.323,P=0.323)、GSDMB(t=42,P=0.243)、GSDMC(t=57,P=0.847)和PJVK(t=44,P=0.684)mRNA的表达水平与HC组比较差异均无统计学意义,而GSDMD(t=19,P=0.019)和GSDME(t=20,P=0.023)mRNA的表达水平均显著高于HC组。Western blot结果显示,IC组患者PBMCs中GSDMD(P=0.016)和GSDME(P=0.008)蛋白水平亦显著高于HC组。结论持续的HBV感染可能影响GSDM分子的表达水平,不同GSDM分子在HBV感染中的作用机制存在差异。

焦孔素D介导的滑膜血管内皮细胞焦亡促进类风湿关节炎关节破坏

【目的】了解焦孔素D(GSDMD)在类风湿关节炎(RA)滑膜血管内皮细胞(VEC)中的表达并探讨其介导的细胞焦亡对VEC功能的影响。【方法】收集22例RA及对照组18例非炎性关节病(Orth.A)患者膝关节滑膜,Western blot方法检测活性GSDMD-NT段蛋白水平并分组比较RA患者临床指标的差异;免疫荧光双染检测RA滑膜GSDMD的细胞定位。体外RA滑液干预人脐静脉血管内皮细胞(HUVEC)模拟炎症环境,检测细胞凋亡水平及焦亡通路相关蛋白表达。siRNA转染敲减GSDMD,检测HUVEC细胞焦亡、分泌细胞因子、增殖、迁移和血管生成能力的变化。【结果】RA滑膜组织表达GSDMD-NT显著升高,GSDMD-NT高表达组RA患者关节破坏更严重,滑膜微血管计数更高;RA滑膜VEC表达GSDMD;RA滑液可诱导HUVEC发生GSDMD介导的细胞焦亡,分泌血管内皮生长因子(VEGF)增多,增殖、迁移及血管生成能力增强;下调GSDMD表达可逆转上述效应。【结论】GSDMD介导的少部分滑膜VEC焦亡可能通过分泌VEGF诱导其余VEC增殖、迁移以及血管新生参与RA关节破坏进程,可能是抑制RA关节破坏的新靶点。

焦孔素家族在皮肤病中的研究进展

焦孔素是一个新的执行细胞死亡的家族,因其具有强大的细胞焦亡作用,常作用于炎症与变态反应性皮肤病、自身免疫性皮肤病、肿瘤性皮肤病等领域,但目前尚未发现关于焦孔素在皮肤病中的研究现状的报道。该文献就焦孔素在皮肤病中的研究进展展开综述。

焦孔素E介导的细胞焦亡在糖尿病肾病中的研究进展

细胞焦亡是一种新发现的与细胞凋亡和细胞坏死不同的程序性细胞死亡方式,其参与糖尿病肾病的发展过程。细胞焦亡通过焦孔素D和胱天蛋白酶(cysteinyl aspartate specific proteinase,caspase)-1依赖的经典信号通路、焦孔素D和caspase-11/4/5依赖的非经典信号通路、焦孔素E和caspase-3依赖的信号通路发生。在糖尿病肾病中,焦孔素E和caspase-3依赖的信号通路作为一种新发现的调控机制引起人们的广泛关注。本文主要综述焦孔素E介导的细胞焦亡在糖尿病肾病中的研究进展。

急性痛风性关节炎患者外周血黑色素瘤缺乏因子2信号通路相关细胞因子及焦孔素D表达变化观察

目的观察急性痛风性关节炎患者外周血黑色素瘤缺乏因子2(AIM2)炎症小体信号通路相关细胞因子[AIM2、双链DNA(dsDNA)、IL-1β、IL-18]及焦孔素D表达变化,并分析单个核细胞中AIM2、焦孔素D与急性痛风性关节炎患者病情[WBC、PLT、ESR、CRP、IL-1β、IL-18、BMI、UA、BUN、肌酐(SCr)、肌酐清除率(CCr)、TG、TC]的关系,以探讨AIM2炎症小体信号通路介导的细胞焦亡在急性痛风性关节炎发生、发展中的作用。方法纳入30例急性痛风性关节炎患者(观察组)和30例健康对照者(对照组),比较两组外周血单个核细胞(PBMCs)中AIM2、焦孔素D及血清中IL-1β、IL-18、双链DNA(dsDNA)水平。采用Spearman相关分析AIM2 mRNA和焦孔素D mRNA与急性痛风性关节炎患者病情相关指标(IL-1β、IL-18、WBC、PLT、ESR、CRP、BMI、UA、BUN、SCr、CCr、TG、TC)的关系。结果与对照组比较,观察组PBMCs中AIM2和焦孔素D mRNA的表达水平高(P均<0.05),血清dsDNA、IL-1β、IL-18水平高(P均<0.01)。PBMCs中AIM2 mRNA与WBC、ESR、CRP、BMI、TC、TG、sCr正相关(P均<0.05),焦孔素D mRNA与ESR、IL-1β、sCr正相关(P均<0.05)。结论急性痛风性关节炎患者外周血PBMCs中AIM2、焦孔素D及血清中dsDNA、IL-1β、IL-18水平均升高,AIM2炎症小体介导的细胞焦亡可能参与了急性痛风性关节炎的发生、发展。

焦孔素蛋白E与宫颈癌相关性分析

目的分析焦孔素蛋白E(gasdermin E,GSDME)与宫颈癌发生、发展的相关性。方法采用HPA数据库和GEPIA2网站分析宫颈癌组织与正常宫颈组织中GSDME基因和蛋白表达差异;GEPIA2和KM plotter网站分析GSDME基因表达与宫颈癌病理分期、生存预后的相关性;cBioPortal网站分析宫颈癌组织中GSDME基因突变;TIMER2网站和R语言分析宫颈癌组织中GSDME与免疫细胞浸润的相关性;基因富集分析GSDME在宫颈癌发展过程中的生物学功能。实时荧光定量聚合酶链反应(real-time quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)和Western blot法检测宫颈癌细胞中GSDME的转录和翻译。结果与正常宫颈组织比较,宫颈癌组织中GSDME mRNA和蛋白质均呈低表达(P<0.05);生存分析显示,GSDME基因高表达可能与宫颈癌患者不良预后有关;GSDME在宫颈鳞状细胞癌中存在0.36%的基因突变;宫颈癌组织中GSDME基因高表达与B淋巴细胞浸润呈显著负相关,与肥大细胞浸润呈显著正相关(P<0.001);宫颈癌组织中GSDME高表达与谷胱甘肽过氧化物酶活性、mRNA修饰以及角蛋白丝生成等生物学功能呈显著负相关(P<0.001);RT-qPCR和Western blot法检测结果显示,人类乳头瘤病毒(human papilloma virus,HPV)阳性或阴性宫颈癌细胞中均能检测到GSDME的转录和蛋白质的表达。结论GSDME可能是宫颈癌相关的一个危险因子,GSDME与宫颈癌相关性分析为后续基于GSDME的宫颈癌靶向治疗提供了新视角。

人重组骨形态发生蛋白7通过下调半胱氨酸蛋白酶-1/焦孔素D信号通路抑制高糖诱导的近曲小管上皮细胞的焦亡

目的 观察人重组骨形态发生蛋白-7(recombinant human bone morphogenetic protein-7,rhBMP-7)对高糖诱导的人肾皮质近曲小管上皮细胞(human kidney-2,HK-2)的焦亡和炎症反应的作用。方法 体外培养高糖(high glucose,HG)刺激的HK-2细胞模拟糖尿病肾病模型。分为正常浓度葡萄糖对照组(Control)、高浓度葡萄糖组(HG)、Control+rhBMP-7组、HG+rhBMP-7组。采用免疫荧光方法检测HK-2细胞中E-钙黏蛋白(E-cadherin)、α平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin, α-SAM)、焦孔素D(gasderminD, GSDMD)蛋白和焦孔素E(gasderminE, GSDME)蛋白;TUNEL染色检测细胞死亡情况;蛋白质印迹法检测各组HK-2细胞中焦亡相关蛋白半胱氨酸蛋白酶-1(caspase-1)、半胱氨酸蛋白酶-4(caspase-4)、半胱氨酸蛋白酶-5(caspase-5)、 N-GSDMD和GAPDH的表达;酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测各组HK-2细胞培养上清液中炎症因子白细胞介素-18(interleukin-18,IL-18)和白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)的表达。结果 与Control组相比,高糖组HK-2细胞Tunel染色的阳性率明显增加,差异具有统计学意义(P<0.000 1),α-SMA蛋白和α-SMA mRNA表达量也显著增加(P<0.000 1),E-cadherin蛋白和Ecadherin mRNA表达量显著下降(P=0.000 6,P<0.000 1);HG组添加rhBMP-7后α-SMA蛋白和m RNA水平显著下降(P=0.011 7, P=0.002), E-cadherin蛋白和m RNA水平明显升高(P=0.001 5,P<0.000 1)。与对照组比较,HG组HK-2细胞GSDME/GSDMD蛋白的荧光信号明显增强。进而,HG组添加rhBMP-7后GSDME/GSDMD蛋白荧光信号显著减弱。同样,HG组HK-2细胞中焦亡相关蛋白caspase-1、caspase-4、caspase-5以及GSDMD的表达量显著高于对照组,差异明显(均P<0.001)。HG组添加rhBMP-7后焦亡相关蛋白的表达明显下降(分别P<0.001,P=0.002,P<0.001)。与对照组比较,HG组HK-2细胞培养上清液中IL-1β和IL-18蛋白浓度显著增加(均P<0.001)。进而导致rhBMP-7干预后HG组细胞上清液中IL-10和IL-1β蛋白浓度明显减少(P<0.001)。结论 rhBMP-7具有抑制HK-2细胞焦亡的作用,其通过调控caspase-1/GSDMD信号通路减缓高糖诱导的HK-2细胞焦亡。

焦孔素D介导的细胞焦亡机制及其在子宫内膜癌中的研究进展

细胞焦亡是一种半胱氨酸蛋白酶(caspase)依赖性的炎症性程序性细胞死亡形式,其特征主要表现为细胞肿胀、细胞膜穿孔、细胞内容物及炎性因子的释放。焦亡包括典型和非典型通路,典型通路在病原体相关分子模式或损伤相关分子模式作用下识别并激活caspase 1,非典型通路由细胞内脂多糖识别并激活caspase 4/5/11,进而切割焦孔素D(GSDMD)产生N末端和C末端。GSDMD-N端介导质膜穿孔,促进炎性因子如白细胞介素-1β、白细胞介素-18等的释放,诱导细胞焦亡。GSDMD是焦孔素(GSDM)家族的主要成员之一,研究表明细胞焦亡相关分子如GSDMD等的异常表达与肿瘤的发生、发展及患者的预后具有显著相关性。子宫内膜癌(EC)是妇科常见的恶性肿瘤之一,GSDMD高表达可能影响EC的发生、发展及患者的预后。近年来,GSDMD介导的细胞焦亡在肿瘤中的研究不断深入,为EC的研究提供了理论基础。故本文就GSDMD在EC中的研究进展进行综述。

骨髓增生异常综合征CD34+细胞焦亡相关分子焦孔素E研究

目的探讨骨髓增生异常综合征(MDS)患者骨髓CD34+细胞中焦孔素E(GSDME)与胱天蛋白酶-3(Caspase-3)表达水平。方法选取2020年9月至2021年12月在天津医科大学总医院血液科收治的32例初治MDS患者与20例正常者对照,利用流式细胞术、qRT-PCR技术检测骨髓CD34+细胞中GSDME与Caspase-3表达水平。结果流式细胞术结果显示:初治低危组骨髓CD34+细胞中GSDME与活化Caspase-3的表达水平[(64.90±15.74)%与(31.83±17.99)%]显著高于对照组[(41.39±14.07)%与(24.11±16.28)%,P<0.05]。初治高危组GSDME与活化Caspase-3的表达水平[(30.69±14.62)%与(15.42±13.34)%]显著低于对照组与初治低危组(P<0.05)。qRT-PCR结果显示:高危MDS患者骨髓CD34+细胞GSDME基因相对表达量低于对照组(0.20±0.19比1.00±0.53,P<0.05),但Caspase-3基因相对表达量无明显差别。结论低危MDS患者骨髓CD34+细胞内GSDME表达水平升高,细胞焦亡水平可能升高,导致骨髓造血衰竭;高危MDS患者骨髓CD34+细胞内GSDME表达水平降低,细胞焦亡水平可能降低,细胞过度增殖,向白血病转化的风险更大。

双氢青蒿素、焦孔素E对喉癌细胞增殖、转移及焦亡的影响

目的探讨双氢青蒿素(DHA)、焦孔素E(GSDME)对喉癌细胞增殖、转移及焦亡的影响及相关机制。方法取人喉鳞状细胞癌Hep-2细胞,将其分为空白组(未干预的Hep-2细胞)、DHA组(采用50μmol/L DHA处理的Hep-2细胞)、GSDME-siRNA组(转染GSDME-siRNA的Hep-2细胞)、DHA+GSDME-siRNA组(采用50μmol/L DHA培养并转染GSDME-siRNA的Hep-2细胞)。采用四甲基偶氮唑盐(MTT)法检测DHA对Hep-2细胞增殖能力的影响,计算细胞增殖抑制率及半数抑制浓度(IC 50);流式细胞术检测细胞焦亡率;Transwell法检测细胞侵袭能力;蛋白质印迹法检测焦亡相关蛋白GSDME、caspase-3及己糖激酶Ⅱ(HK-Ⅱ)、亲环素D、电压依赖性阴离子通路(VDAC)蛋白的相对表达水平。结果10、20、40、80、160μmol/L DHA作用Hep-2细胞48 h的细胞增殖抑制率均高于相应浓度作用24 h的细胞增殖抑制率(均P<0.05);DHA作用Hep-2细胞24、48 h的IC 50值分别为57.20、43.50μmol/L,故选择50μmol/L DHA进行后续实验。空白组、DHA组、GSDME-siRNA组及DHA+GSDME-siRNA组细胞焦亡率分别为(6.5±0.8)%、(22.7±2.5)%、(3.1±0.6)%及(7.0±1.0)%,差异有统计学意义(F=221.20,P<0.05);细胞侵袭数分别为(153±14)个、(95±10)个、(205±16)个及(148±16)个,差异有统计学意义(F=56.89,P<0.05)。蛋白质印迹法检测结果显示,DHA组GSDME、caspase-3相对表达水平均高于空白组(均P<0.05);GSDME-siRNA组GSDME、caspase-3相对表达水平均低于DHA组(均P<0.05);DHA+GSDME-siRNA组GSDME、caspase-3相对表达水平均高于GSDME-siRNA组(均P<0.05);DHA组HK-Ⅱ、亲环素D、VDAC相对表达水平均低于空白组(均P<0.05);GSDME-siRNA组HK-Ⅱ、亲环素D、VDAC相对表达水平均高于DHA组(均P<0.05);DHA+GSDME-siRNA组HK-Ⅱ、亲环素D、VDAC相对表达水平均低于GSDME-siRNA组(均P<0.05)。结论双氢青蒿素可增加喉癌细胞焦亡,降低细胞增殖及转移能力,可能与抑制线粒体HK-Ⅱ表达相关。

蒙药益肾十七味丸通过胱天蛋白酶3-焦孔素E通路改善阿霉素肾病小鼠的研究

目的 探讨益肾十七味丸对阿霉素诱导肾病模型小鼠焦孔素E(GSDME)、胱天蛋白酶3(caspase 3)表达的影响,及其保护机制。方法 将50只BALB/c小鼠按照随机分组法分为正常组、模型组和低、中、高剂量实验组,每组10只。模型组和低、中、高剂量实验组采取尾静脉注射方式一次性注射10.5 mg·kg^(-1)阿霉素,同时低、中、高剂量实验组分别灌胃给予150、240、330 mg·kg^(-1)·d^(-1)益肾十七味丸;正常组和模型组均灌胃给予等体积0.9%NaCl。5组小鼠均持续给药28 d。用酶联免疫吸附试验法检测血清白蛋白(ALB)及血清肌酸酐(SCr)水平,用免疫组织化学染色法检测GSDME介导的细胞焦亡通路关键分子的表达特征,用蛋白质印迹法检测GSDME和caspase 3蛋白的表达水平。结果 中、高剂量实验组和模型组、正常组的血清ALB分别为(23.31±2.80)、(24.95±1.55)、(17.44±2.25)和(30.49±2.27)mg·mL^(-1),SCr分别为(27.16±1.37)、(25.52±1.20)、(34.41±2.12)和(23.04±2.78)μmol·L^(-1),caspase 3蛋白相对表达水平分别为0.81±0.17、0.47±0.21、1.25±0.14和0.43±0.11,caspase 3活化形式(caspase 3 17 kDa)蛋白相对表达水平分别为0.60±0.33、0.41±0.19、0.97±0.02和0.43±0.13,GSDME蛋白相对表达水平分别为0.69±0.11、0.39±0.07、1.17±0.12和0.41±0.03,N末端片段裂解形成焦孔素E氮端(GSDME-N)蛋白相对表达水平分别为0.82±0.17、0.41±0.05、1.30±0.02和0.76±0.11。中、高剂量实验组的上述指标与模型组比较,差异均有统计学意义(P<0.01,P<0.05)。结论 益肾十七味丸通过调控caspase 3-GSDME焦亡通路,从而改善阿霉素肾病。

焦孔素E与肿瘤

焦孔素E蛋白与肿瘤关系密切。焦孔素E通过基因甲基化、基因突变或其他方式参与肿瘤的发生发展。焦孔素E介导的焦亡参与多种肿瘤的药物治疗过程,为肿瘤的药物治疗提供了全新的理论基础。深入研究焦孔素E将为肿瘤的认识、诊治提供一种全新的视角。

细胞焦亡在抗肿瘤纳米递送系统中的研究进展

细胞焦亡是一种由焦孔素家族介导的炎性细胞死亡方式,近年来在肿瘤治疗方面取得了较大的进展。细胞焦亡可以激活机体抗肿瘤免疫应答,而肿瘤免疫治疗是肿瘤治疗的一个新领域,因此调控细胞焦亡对于肿瘤治疗具有巨大潜力。纳米技术具有精准靶向及持续释放的优点,亦是肿瘤精准治疗的核心手段。基于此,该文总结了激活细胞焦亡的药物以及应用纳米技术辅助促进细胞焦亡来参与肿瘤治疗的纳米制剂,并对其在细胞焦亡上作用机制及应用进行综述,以期为基于细胞焦亡的抗肿瘤治疗提供参考。

血清GSDMD、ACE2在小儿川崎病中的表达水平及临床意义研究

目的 探索血清焦孔素蛋白D(GSDMD)、血管紧张素转化酶2(ACE2)在小儿川崎病(KD)患儿中的表达水平及临床意义。方法 收集2020年1月至2022年1月该院诊治的90例KD患儿为KD组,根据KD患儿是否发生冠状动脉损伤(CAL),将KD组分为CAL组(32例)和非CAL组(58例),选取同期因急性呼吸道感染发热住该院的患儿50例为发热对照组,另选取同期该院儿外科行择期手术的腹股沟斜疝患儿50例为对照组。采用酶联免疫吸附试验检测血清GSDMD、ACE2水平。Pearson相关分析血清GSDMD、ACE2与临床指标的相关性。多因素Logisitic回归分析KD患者发生CAL的影响因素。受试者工作特征(ROC)曲线分析血清GSDMD、ACE2对KD患儿发生CAL的诊断价值。结果 KD组血清GSDMD、ACE2水平高于发热对照组和对照组,差异有统计学意义(均P<0.05)。相比于非CAL组,CAL组KD患儿发热持续时间、丙种球蛋白治疗时间、红细胞沉降率、血小板计数、C反应蛋白、GSDMD、ACE2水平均明显较高,而血钠、白蛋白明显较低,差异有统计学意义(均P<0.05)。Pearson相关分析结果,KD组患儿血清GSDMD、ACE2水平与发热持续时间、丙种球蛋白治疗时间、红细胞沉降率、血小板计数、C反应蛋白呈正相关(均P<0.05),与血钠、白蛋白呈负相关(均P<0.05)。多因素Logistic回归分析结果显示,血清GSDMD、ACE2升高是影响KD患儿发生CAL的独立危险因素。ROC曲线分析结果显示,血清GSDMD、ACE2两项联合检测KD患儿发生CAL的曲线下面积(AUC)及其95%CI为0.918(0.868~0.949),明显大于血清GSDMD、ACE2单项检测的AUC及其95%CI[依次为0.838(0.789~0.887)、0.865(0.811~0.912)],差异有统计学意义(Z=5.116、4.217,均P<0.05)。结论 血清GSDMD、ACE2两项联合检测对于KD患儿发生CAL具有较高的诊断价值。

消皮素D蛋白N端结构域与急性缺血性脑卒中患者短期和长期预后的相关性研究

目的探讨消皮素D蛋白N端结构域(Gasdermin D-N,GSDMD-N)对大血管闭塞性缺血性脑卒中患者短期和长期预后的预判效果。方法回顾性选择2023年1~4月南京医科大学第一附属医院急诊医学中心收治的大血管闭塞性急性缺血性脑卒中患者65例,根据入院时及入院后5 d的美国国立卫生研究院卒中量表(national institutes of health stroke scale,NIHSS)评分分为预后良好1组34例和预后不良1组31例。又根据90 d时改良的Rankin量表(modified Rankin scale,mRS)评分分为预后良好2组47例和预后不良2组18例。收集基线资料特征,并采用单因素和多因素回归分析影响短期和长期预后的潜在风险因素。分别于患者入院时、入院24 h检测GSDMD-N。构建ROC曲线,分析GSDMD-N对不良预后的预测能力。结果预后良好1组与预后不良1组年龄、男性、灌注缺损体积、发病到就诊时间、入院时NIHSS评分、GSDMD-N、S100蛋白β亚型(S100β)、突触融合蛋白17(syntaxin 17,STX17)、出血并发症、静脉溶栓、血管内治疗、高血压、糖尿病、冠心病、脑卒中、心房颤动比例比较,差异无统计学意义(P>0.05)。单因素及多因素logistic回归分析显示,24 h的GSDMD-N变化为短期预后不良的重要影响因素(OR=1.054,95%CI:1.023~1.093,P=0.001;OR=1.072,95%CI:1.032~1.124,P=0.001)。ROC曲线分析显示,24 h的GSDMD-N变化对短期预后不良有较好预测价值,曲线下面积为0.814(95%CI:0.698~0.905)。预后良好2组与预后不良2组年龄、男性、灌注缺损体积、发病到就诊时间、入院时NIHSS评分、GSDMD-N、S100β、STX17、出血并发症、静脉溶栓、血管内治疗、高血压、糖尿病、冠心病、脑卒中、心房颤动比例比较,差异无统计学意义(P>0.05)。单因素及多因素logistic回归分析显示,24 h的GSDMD-N变化为长期预后不良的重要影响因素(OR=1.001,95%CI:1.023~1.069,P=0.046;OR=1.063,95%CI:1.017~1.125,P=0.015)。ROC曲线分析显示,24 h的GSDMD-N变化对长期预后不良有较好预测价值,曲线下面积为0.881(95%CI:0.767~0.961)。结论24 h的GSDMD-N变化可预测大血管闭塞性缺血性脑卒中患者短期和长期预后。

小檗碱抑制肿瘤干细胞增殖的机制研究及体内安全性评价

目的 研究小檗碱对肿瘤干细胞增殖的体外抑制作用机制,并评价其体内安全性。方法 采用流式细胞术从小鼠皮肤黑色素瘤B16F10细胞中分选肿瘤干细胞;以CD44、CD133、Nanog同源盒蛋白(NANOG)、八聚体结合转录因子4(OCT4)为指标对肿瘤干细胞进行表征。将肿瘤干细胞分为对照组、全反式维甲酸(ATRA)组和小檗碱组,采用CCK-8法检测小檗碱对肿瘤干细胞活力的影响;采用流式细胞仪检测细胞凋亡率、CD44^(+)/CD133^(+)细胞比例和性别决定区Y框蛋白2(SOX2)阳性细胞率;记录小檗碱处理后肿瘤球的形态变化;记录各组细胞焦亡形态图并检测乳酸脱氢酶(LDH)释放率,采用Western blot法检测焦亡相关蛋白消皮素E(GSDME)、消皮素E氮端(GSDME-N)、胱天蛋白酶3(caspase-3)和裂解胱天蛋白酶3(cleaved-caspase-3)的蛋白表达水平。采用斑马鱼胚胎毒性实验对小檗碱的体内安全性进行初步评价。结果与B16F10细胞比较,肿瘤干细胞中CD44^(+)/CD133^(+)细胞比例和NANOG、OCT4荧光强度均显著升高(P<0.000 1)。小檗碱对肿瘤干细胞的半数抑制浓度为50.98μmol/L;与对照组比较,小檗碱组细胞凋亡率显著升高,CD44^(+)/CD133^(+)细胞比例和SOX2阳性细胞率均显著降低(P<0.000 1),肿瘤干细胞球皱缩,部分细胞死亡。小檗碱处理后的肿瘤干细胞,其最外层细胞膜肿胀,LDH释放率显著增加,且随剂量增大而升高(P<0.05);小檗碱20、40μmol/L组的GSDME-N、cleaved-caspase-3蛋白表达水平显著上升,GSDME、caspase-3蛋白表达水平显著下降(小檗碱20μmol/L组除外,P<0.05)。经小檗碱处理的斑马鱼胚胎发育几乎未受影响,胚胎存活率达到100%,未观察到明显畸形。结论 小檗碱具有较好的抗肿瘤干细胞增殖活性,其作用机制可能与激活GSDME、促进细胞焦亡有关;且小檗碱体内安全性良好。

AIM2炎症小体在急性痛风性关节炎中的表达及意义

目的探讨黑素瘤缺乏因子2(AIM2)、胱天蛋白酶-1(Caspase-1)和焦孔素D(GSDMD)在急性痛风性关节炎(AGA)中的表达及意义。方法选取30例AGA患者(AGA组)和30例男性健康体检者(HC组),血细胞分析仪检测血清白细胞计数(WBC)、血红蛋白(Hb)、血小板计数(PLT),自动生化分析仪检测空腹血糖(FBG)、血尿酸(UA)、三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)、血清肌酐(Scr)、尿素氮(BUN)、肌酐清除率(Ccr)、红细胞沉降率(ESR)和C-反应蛋白(CRP)水平。荧光定量法检测2组样本血清双链DNA(dsDNA)水平;Western blot法检测2组外周血单个核细胞(PBMCs)中AIM2、Caspase-1、GSDMD、白细胞介素(IL)-1β和IL-18蛋白表达水平;酶联免疫吸附试验检测血清IL-1β和IL-18表达水平。结果与HC组比较,AGA组WBC、PLT、ESR、CRP、UA、TC、TG、Scr、Ccr水平增加,血清中dsDNA、IL-1β、IL-18相对表达水平增加,PBMCs中AIM2、Caspase-1、GSDMD、IL-1β、IL-18蛋白相对表达水平均增加(P<0.05)。PBMCs中,AIM2蛋白的表达水平与Caspase-1、GSDMD、IL-1β和IL-18蛋白表达水平均呈正相关(r或rs分别为0.965、0.986、0.928及0.737,均P<0.01)。结论AIM2炎症小体介导的细胞焦亡通路相关分子(AIM2/Caspase-1/GSDMD)在AGA中表达增高,其可能参与AGA的免疫炎症反应。

阿司匹林诱发GSDME依赖性细胞焦亡对结肠癌细胞增殖的影响

目的探讨阿司匹林诱发焦孔素E(GSDME)依赖性细胞焦亡对结肠癌细胞增殖的影响及其相关机制。方法体外培养人结肠癌细胞Caco-2;运用MTT法检测不同浓度(1.0、2.5、5.0、10.0、15.0、20.0 mmol/L)阿司匹林干预对结肠癌细胞增殖活性的影响;显微镜下观察阿司匹林干预对结肠癌细胞形态学的影响;乳酸脱氢酶(LDH)释放实验观察阿司匹林干预对结肠癌细胞膜完整性的影响;Western blot实验检测阿司匹林对结肠癌细胞中焦亡相关通路基因NOD样受体蛋白3(NLRP3)、半胱氨酸蛋白酶-1(Caspase-1)、焦孔素E-N(GSDME-N)的蛋白表达;酶联免疫吸附实验(ELISA)测定Caco-2细胞上清中白介素-1β(IL-1β)和白介素-18(IL-18)的水平;沉默GSDME后在显微镜下观察细胞形态学变化情况;LDH释放实验观察细胞细胞膜完整性情况;ELISA法测定GSDME沉默后细胞上清中IL-1β和IL-18的水平。结果MTT结果显示,阿司匹林能够降低结肠癌细胞Caco-2的增殖活性,且呈浓度依赖性(P<0.01);形态学观察结果与LDH实验显示阿司匹林能够促进细胞焦亡的发生(P<0.01);Western blot结果显示阿司匹林能够升高焦亡相关通路基因NLRP3、Caspase-1、GSDME-N的蛋白表达(P<0.05);ELISA检测显示阿司匹林能够提高细胞上清中IL-1β和IL-18的含量(P<0.01);结肠癌细胞Caco-2细胞在沉默GSDME后,细胞焦亡受到抑制(P<0.05),IL-1β和IL-18表达下降(P<0.01)。结论阿司匹林能够诱发GSDME依赖性细胞焦亡,抑制结肠癌细胞Caco-2的增殖,从而发挥抑癌作用。

细胞焦亡诱导在抗肿瘤治疗中应用的研究进展

细胞焦亡是近年来发现的一种新型细胞死亡的方式,是一种受焦孔素(GSDM)家族调控的炎症性程序性细胞死亡,其主要特征是膜穿孔、细胞肿胀及细胞破裂。细胞焦亡发生的机制分为由GSDMD介导的Caspase-1和Caspase-4/-5/-11依赖性经典炎症小体途径和由GSDME介导的Caspase-3和颗粒酶依赖性非经典炎症小体途径等。近年来研究显示,细胞焦亡具有抑制和促进肿瘤发生发展的双重作用,并且细胞焦亡的诱导在抗肿瘤免疫治疗中也发挥双重效应:一方面通过促进炎症因子释放,形成肿瘤微环境,抑制抗肿瘤免疫,另一方面则通过引发抗肿瘤炎症反应抑制肿瘤细胞的增殖。此外,细胞焦亡的诱导在化疗及其他联合治疗中也发挥着重要作用。进一步研究发现,中药及其提取物调控细胞焦亡的诱导对于治疗肿瘤至关重要。