Caspase-11非经典炎症小体对问号钩端螺旋体诱导J774A.1细胞炎性细胞因子分泌水平的影响

目的:了解caspase-11非经典炎症小体对问号钩端螺旋体(钩体)诱导J774A.1细胞分泌炎性细胞因子的影响。方法:采用钩体56601株感染小鼠单核-巨噬细胞株(J774A.1)建立细胞模型,应用real-time RT-PCR检测J774A.1细胞caspase-11、IL-1β、IL-1α和IL-18 mRNA水平,采用ELISA定量检测J774A.1细胞上清液中caspase-11、IL-1β、IL-1α和IL-18水平。结果:Real-time RT-PCR检测结果显示,钩体感染J774A.1细胞1、2、4、8、12和24 h后,caspase-11 mRNA水平分别为未感染细胞的5.12、14.21、8.94、14.06、18.58和0.93倍,caspase-11阻断后分别下降至0.10、0.07、0.10、0.09、0.07和0.45倍( P<0.05);钩体感染后,IL-1β、IL-1α和IL-18 mRNA水平均显著上调,caspase-11阻断后IL-1β mRNA水平分别下降至0.05、0.03、0.02、0.05、0.06和0.02倍( P<0.05);IL-1α mRNA分别下降至0.14、0.07、0.15、0.10、0.03和0.06倍( P<0.05);IL-18 mRNA分别下降至0.08、0.10、0.16、0.18、0.10和0.07倍( P<0.05)。ELISA检测结果显示,钩体感染J774A.1细胞后细胞上清液中caspase-11、IL-1β、IL-1α和IL-18水平均显著上调,caspase-11阻断后caspase-11分别下降至43.07、41.64、51.96、86.56、105.36和129.95 pg/ml( P<0.05);IL-1β分别下降至15.01、14.19、68.02、31.20、173.13和104.98 pg/ml( P<0.05);IL-1α分别下降至12.14、15.40、38.01、21.97、24.48和27.09 pg/ml( P<0.05);IL-18分别下降至96.27、102.21、85.34、116.28、155.36和114.03 pg/ml( P<0.05)。 结论:Caspase-11非经典炎症小体参与介导问号钩体诱导小鼠单核-巨噬细胞IL-1β、IL-1α和IL-18的分泌。

炎症小体介导的细胞焦亡在非酒精性脂肪肝病中的作用及机制

非酒精性脂肪肝病包含单纯性脂肪肝、非酒精性脂肪肝炎和肝硬化等一系列病变,是造成肝硬化、肝细胞癌症的主要因素和肝脏器官移植的重要诱因。非酒精性脂肪肝的发病机制尚不明确,除了加强运动、改善饮食习惯外,目前尚无公认有效的药物治疗方式。细胞焦亡是一种新发现的程序性细胞死亡方式,依赖于天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶1(caspase-1)或caspase-11等介导的炎性小体的激活。细胞焦亡过程中常伴有炎症反应的发生,而炎症小体则是细胞产生焦亡和炎症反应所必需的多聚体蛋白复合物,其主要功能是活化caspase-1,从而间接调控炎症因子白介素1(IL-1)和IL-18的表达和分泌。最近的研究表明,细胞焦亡和炎症小体在非酒精性脂肪肝病的发生发展中起重要作用。针对该领域的最新研究进行综述,以期为非酒精性脂肪肝的防治提供新的科学认识和信息。

鸟苷酸结合蛋白家族在感染性疾病中调控炎症小体活化的研究进展

鸟苷酸结合蛋白(guanylate-binding proteins,GBP)是一类干扰素诱导蛋白,在应对细菌、病毒、衣原体以及寄生虫等病原体感染时,其发挥的作用存在差异,并且影响感染性疾病的发展和结局。目前,研究者发现在细菌等病原体感染引发的细胞自主免疫中,GBP蛋白通过影响炎症小体的经典和非经典活化途径调控细胞焦亡。本文对GBP家族成员结构、进化特征以及炎症小体的经典和非经典活化途径进行了介绍,综述了GBP蛋白调控炎症小体活化的相关研究进展,归纳总结了GBP蛋白影响不同病原体感染的作用机制,以期为感染性疾病的发病机制和诊疗提供新的基础研究线索。

Caspase-4非经典炎症小体对问号钩体诱导THP-1细胞炎症因子分泌水平的影响

目的了解Caspase-4非经典炎症小体在问号钩体诱导THP-1细胞炎性细胞因子分泌过程中的作用。方法采用问号钩体感染THP-1细胞(预先经佛波酯刺激分化为巨噬细胞)建立细胞模型,用实时荧光PCR扩增检测caspase-4、IL-18、IL-1β和IL-1αmRNA水平,Western blotting检测Caspase-4蛋白表达,ELISA定量检测细胞上清中IL-18、IL-1β和IL-1α分泌情况。结果实时荧光PCR和Western blotting显示,与未感染细胞比较,THP-1细胞Caspase-4 mRNA及蛋白表达水平均升高(t=46.03、29.36,均P<0.05),Caspase-4 siRNA转染后,Caspase-4 mRNA及蛋白表达水平显著下降(t=32.48、30.77,均P<0.01);钩体感染后,IL-18、IL-1β和IL-1αmRNA水平显著升高(t=25.70、26.13、19.94,均P<0.05),在Caspase-4特异性阻断后显著下降(t=11.55、44.68、15.68,均P<0.05);ELISA检测显示,钩体感染后,IL-18、IL-1β和IL-1α分泌均显著升高(t=50.24、34.17、25.18,均P<0.05),且能被Caspase-4特异性阻断剂有效抑制(t=42.00、17.07、5.03,均P<0.05)。结论Caspase-4非经典炎症小体参与介导问号钩体诱导人单核-巨噬细胞炎性细胞因子IL-18、IL-1β和IL-1α的分泌。

阻断核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3炎症小体减轻非酒精性脂肪性肝炎和肝纤维化

目的探讨核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体在非酒精性脂肪性肝炎(NASH)中的作用。方法选取在福建医科大学附属第二医院接受治疗的24例患者的肝组织样本,其中12份为肝穿刺活体组织检查的NASH样本,12份为肝血管瘤边缘的正常肝组织样本,分别检测NLRP3、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、半胱氨酸蛋白酶(caspase)-1和白细胞介素(IL)-1β的表达和甘油三酯水平。将野生型和NLRP3^(-/-)C57BL/6小鼠分别饲喂正常饲料或蛋氨酸胆碱缺乏饲料(MCD),持续8周。将野生型C57BL/6小鼠分为MCC950 NASH组、0.9%氯化钠NASH组、MCC950组和0.9%氯化钠组共4组,每组8只,分别饲喂MCD饲料并给予MCC950、饲喂MCD饲料并给予0.9%氯化钠溶液、饲喂正常饲料并给予MCC950、饲喂正常饲料并给予0.9%氯化钠溶液,持续8周。通过苏木精-伊红染色和免疫组织化学染色观察小鼠肝组织的病理变化,酶联免疫吸附试验检测血清中的丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)、游离脂肪酸(FFA)、IL-1β和甘油三酯水平,采用蛋白质印迹法和实时荧光定量聚合酶链反应检测肝组织中NLRP3、ASC、caspase-1和IL-1β的表达水平。从野生型和NLRP3^(-/-)C57BL/6小鼠肝脏中分离并培养原代库普弗细胞,分为阴性对照组和棕榈酸组。采用蛋白质印迹法检测细胞培养上清液中相关蛋白质的表达水平。采用独立样本t检验和单因素方差分析进行统计学分析。结果NASH患者肝组织样本中的NLRP3、ASC、caspase-1、IL-1β的表达水平和甘油三酯水平均高于正常肝组织样本(P均<0.05)。NASH小鼠较正常饲料喂养的小鼠肝细胞中NASH形成明显,有较多的肝细胞气球样变和炎症细胞浸润。NASH小鼠肝组织的NLRP3、ASC、caspase-1和IL-1β表达,Caspase-1活性,以及甘油三酯水平均高于正常饲料喂养小鼠(P均<0.05);血清ALT、AST、IL-1β水平,以及FAA含量均高于正常饲料喂养小鼠(P均<0.05)。NLRP3^(-/-)NASH小鼠血清ALT、AST、IL-1β、IL-18水平均低于野生型NASH小鼠(P均<0.05)。野生型MCC950 NASH组小鼠血清ALT水平,肝组织ASC、caspase-1、IL-1β表达,以及肝组织纤维化程度均低于野生型0.9%氯化钠NASH组小鼠(P均<0.05)。棕榈酸处理的野生型小鼠库普弗细胞中的NLRP3、ASC、caspase-1表达,caspase-1活性,以及IL-1β和IL-18的分泌均高于阴性对照组(P均<0.05),但NLRP3^(-/-)小鼠库普弗细胞中上述指标的变化不受棕榈酸处理的影响。结论阻断NLRP3基因能明显减轻NASH小鼠肝损伤和纤维化,阻止NASH的发展。

支气管肺发育不良研究中的新靶点：NLRP3炎症小体

支气管肺发育不良（bronchopulmonary dysplasia,BPD）是早产儿常见的严重并发症[1],其病因十分复杂,包括肺发育不成熟、宫内感染、炎症、氧化应激、气压伤、呼吸暂停和营养不良等[2-7].由多种炎症因子和生长因子参与的炎症免疫反应是BPD重要的发病机制[8].外源性致病因素或宿主源性危险信号由特异受体识别,促进炎症因子合成和释放,进一步募集炎症细胞参与炎症反应[9].这些受体包括Toll样受体（Toll-like receptors,TLRs）和NOD样受体（NOD-likereceptors,NLRs）等[10],部分NLRs激活后形成巨大的蛋白复合体,即炎症小体（inflammasome）[11].炎症小体的形成不仅对白细胞介素（interleukin,IL）-1β和IL-18等炎症因子的前体进行切割,促使其成熟并释放,引起炎症反应,而且参与Caspase-1依赖的细胞焦亡（pyroptosis）过程[12].研究较多的炎症小体是NLRP3炎症小体,在人类多种疾病的发生中发挥重要作用,包括多种病原感染性疾病和非感染性疾病,如关节炎、神经系统退行性疾病、动脉硬化、心肌梗死、糖尿病、炎性肠病、多种肾脏疾病和变应性皮炎等[13-16].对BPD的新近基础研究发现NLRP3炎症小体的早期活化也是BPD发生的关键机制,NLRP3炎症小体已成为BPD研究中的新靶点[17].

焦亡的研究进展及胰腺腺泡细胞焦亡的研究现状

焦亡是一种caspase-1/4/5/11介导的程序性细胞死亡方式,腺泡细胞死亡方式是急性胰腺炎(acute pancreatitis,AP)早期最重要的病理学变化,不同的死亡方式可影响AP病情发展.目前大部分学者认为凋亡腺泡细胞比例增加可以减轻AP病情,而坏死则相反.我们前期实验中用电镜观察AP腺泡细胞的形态,发现许多细胞非常符合焦亡特点,免疫组织化学结果发现AP腺泡细胞存在caspase-1活化.提示焦亡可能参与的炎症反应.因此了解细胞焦亡的发生和调控,分析和探讨AP腺泡细胞可能发生焦亡的机制及临床意义,有助于为AP的临床诊治提供新思路.但其深层机制仍需进一步实验证明.

细胞焦亡与肿瘤的关系

细胞焦亡(pyroptosis)是由半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶(Caspase)介导,并伴随炎症反应和参与机体免疫应答的一种程序性细胞死亡方式。研究发现细胞焦亡有抑制和促进肿瘤发生发展的双重作用,本文就细胞焦亡的机制及其与肿瘤的关系作一综述。

基于经典焦亡通路探讨祛湿活血方治疗NASH小鼠的作用机制

目的基于NLRP3/Caspasse-1/GSDMD经典焦亡通路探讨祛湿活血方治疗蛋氨酸-胆碱缺乏(MCD)饮食诱导非酒精性脂肪性肝炎(NASH)小鼠的作用机制。方法将64只C57BL/6J雄性小鼠随机分为MCS对照组(A组),MCD模型组(B组),中药高、中、低剂量组(C、D、E组),其中A组与B组各12只,其余组各10只。除A组使用蛋-氨酸-胆碱充足(MCS)饮食,其余组均使用MCD饮食4周进行NASH造模,A组与B组随机处死2只使用HE染色及油红O染色肝组织进行模型验证。4周后对A组与B组进行生理盐水灌胃,C、D、E组各使用不同浓度祛湿活血方灌胃,各组继续予原饮食方案喂养。4周后ELISA检测小鼠血清肝功能及炎症因子水平、HE染色观察小鼠肝组织脂质沉积及炎症细胞浸润情况、PCR检测焦亡相关基因(NLRP3/Caspase-1/GSDMD)表达以及蛋白免疫印迹检测上述蛋白表达情况。结果与B组相比:其余四组小鼠血清中的炎症因子均有不同程度降低,病理结果也显示其余四组小鼠的肝内脂质沉积及炎症簇也较B组明显减少。PCR与Western Blot结果显示其余四组的NLRP3、Caspase-1、GSDMD的mRNA及蛋白含量均降低。结论祛湿活血方可以改善NASH小鼠的肝脏炎症反应,减少肝脏脂质沉积,改善肝功能及胆汁代谢的作用,其具体分子机制与抑制NLRP3/Caspase-1/GSDMD通路有关。

细胞焦亡在肝脏疾病发生中作用的研究进展

细胞焦亡是依赖于caspase-1和/或caspase-11,并伴有大量炎性因子释放的新型细胞程序性死亡。外界刺激通过信号通路作用于不同炎症小体,进而激活caspase-1和/或caspase-11,介导细胞渗透性肿胀破裂,形成细胞膜小孔,释放大量炎性因子,诱导细胞死亡。在肝纤维化、病毒性肝炎等多种肝脏疾病中细胞焦亡增强,而肝癌组织中细胞焦亡被抑制。本文就细胞焦亡的机制以及在肝硬化、病毒性肝炎、酒精性肝病、非酒精性脂肪性肝病、肝细胞癌发生、发展中作用的研究进展作一综述。

细胞焦亡的分子机制及其在病毒感染中的作用

细胞焦亡是一种新发现的细胞程序性死亡方式，兼有凋亡和坏死的特征。细胞焦亡的效应蛋白是Gasdermin-D，细胞受到刺激后，焦亡相关Caspases活化，水解Gasdermin-D，产物Gasdermin-D-N端结合到细胞膜上形成穿孔，造成细胞渗透性死亡、溶解，即发生焦亡，这个过程中伴随炎症因子的释放。本文就细胞焦亡的形态学特点、分子机制及其在病毒感染发病中作用的研究进展进行综述。