浅析GasderminD蛋白对内毒素导致肺泡巨噬细胞焦亡的影响

分析GasderminD蛋白对内毒素导致肺泡巨噬细胞焦亡的影响。方法 建立GSDMD蛋白低表达的MH-S 细胞株。分为野生型MH-S细胞组(WT)、转染空病毒载体的空白对照细胞组(NC)和GSDMD敲低MH-S细胞组(KD),分析焦亡刺激后GSDMD mRNA表达、GSDMD-NT表达、以及MHS细胞死亡率及炎症因子释放水平情况。结果 无焦亡刺激物处理、LPS+CTB、LPS+NIG情况下KD组蛋白mRNA表达量均低于WT组和NC组(P0.05);接受LPS+ CTB的KD组激活状态下的GSDMID蛋白N端片段表达量均低于WT组、NC组,经过LPS+NIG焦亡刺激后,KD组蛋白表达量均低于WT组和NC组(P0.05);经过细胞焦亡诱导物刺激后,LDH水平明显升高﹐KD组LDH水平显著低于WT组和NC组(P0.05)。焦亡诱导下,3组细胞IL-1β水平均较对照组明显上升。KD组细胞接受LPS+CTB刺激后,IL-1β明显低于WT组、NC组(P0.05);KD组细胞接受LPS +nigericin刺激后,IL-1β水平明显低于WT组、NC组(P0.05)。结论 通过对MH-S细胞GSDMD蛋白表达进行下调,对抑制LPS导致的MH-S细胞焦亡,IL-1β释放具有极大地促进作用。

细胞焦亡与糖尿病肾病炎症关系研究进展

21世纪初,一种被称为细胞焦亡的细胞死亡新方式在被沙门杆菌感染的巨噬细胞中被发现[1]。研究[2]表明,细胞焦亡是一种病原诱导的、依赖炎性胱天蛋白酶1/4/5/11(cysteine-dependent aspartrate-specific proteases,Caspase-1/4/5/11)并伴随炎症反应的细胞程序性死亡方式。炎性小体激活并活化下游底物天冬氨酸蛋白水解酶-1(cysteinyl aspartate specific proteinase-1,caspase-1)介导后续Gasdermin D(GSDMD)蛋白裂解是细胞焦亡的关键。已有研究[3]表明NOD样受体家族3(nucleotide binding oligomerization domain-like receptors,NLRP3)、黑色素瘤缺乏因子2(absent in melanoma 2,AIM2)及活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)可通过半胱天冬酶(caspases)诱发细胞焦亡。

NLRP3炎性小体及其上游激活蛋白GSDMD在原发性胆汁性肝硬化中的表达

目的 初步探讨核苷酸结合寡聚化结构域样受体3(NLRP3)及其上游激活蛋白gasderminD(GSDMD)与原发性胆汁性肝硬化(PBC)免疫炎性反应的关联。方法 收集就诊于贵州省人民医院的患者外周血血浆,采用生化分析仪检测肝功能,间接免疫荧光法检测抗线粒体抗体(AMA),免疫印记法检测抗线粒体M2型抗体(AMA-M2)。以肝功能出现异常且AMA或AMA-M2阳性来确诊PBC患者。分别收集30例PBC患者(PBC组)与30例体检健康者(健康对照组),采用q-PCR与Westernblot分别检测两组外周血单个核细胞中NLRP3与GSDMD的mRNA和蛋白的表达量。采用ELISA检测Caspase-1和白细胞介素(IL)-18在血浆中的表达量。结果 PBC患者肝功能各项指标测量值均高于健康对照组(P<0.05),且AMA或AMA-M2为阳性。PBC患者外周血单个核细胞中NLRP3、GSDMD的mRNA和蛋白表达均高于健康对照组(P<0.05)。Caspase-1、IL-18在PBC组血浆中的表达水平高于健康对照组(P<0.05)。结论 NLRP3与GSDMD可能参与了PBC的免疫炎性反应。

介导细胞焦亡的杀手蛋白——Gasdermin D

焦亡是由炎性半胱氨酸蛋白酶介导的,具有促炎效应,并伴随细胞膜破裂、细胞崩解的一种新型的程序性调控的细胞死亡方式。近年来研究人员发现,炎性Caspase的底物GSDMD蛋白是介导细胞焦亡的关键"杀手蛋白"。炎性Caspase可特异性裂解GSDMD蛋白,产生GSDMD-N结构域与GSDMD-C结构域,最终通过形成蛋白孔洞导致细胞焦亡。文章就细胞焦亡的研究进展、GSDMD蛋白的结构特征以及GSDMD蛋白在焦亡中的作用机制和其参与的疾病模型进行综述。

Caspase-1介导的细胞焦亡对脑出血大鼠神经损伤的影响

目的:观察胱天蛋白酶1(caspase-1)介导的细胞焦亡对脑出血大鼠神经损伤的影响。方法:(1)30只成年雄性SD大鼠随机分为假手术组、脑出血12 h组、脑出血24 h组、脑出血48 h组和脑出血72 h组,每组6只。在大鼠右侧纹状体注射自体非抗凝血建立脑出血模型。采用Westernblot方法检测患侧纹状体内caspase-1和细胞焦亡执行蛋白gasderminD(GSDMD)的表达及活化情况。(2)54只成年雄性SD大鼠随机分为假手术组、脑出血组和Ac-YVAD-CMK(caspase-1选择性抑制剂)给药组,每组18只。侧脑室注射Ac-YVAD-CMK 20 min后,建立脑出血模型。采用前肢放置实验、转角实验和改良神经功能缺损评分观察脑出血大鼠的神经功能变化;采用HE染色、干湿比重法和Fluoro-JadeC(FJC)染色观察神经损伤情况;采用Westernblot法检测caspase-1、GSDMD、白细胞介素1β(IL-1β)和IL-18的表达;采用免疫荧光双标及免疫荧光和TUNEL共染色的方法,观察神经元和小胶质细胞焦亡情况。结果:与脑出血组比较,Ac-YVAD-CMK给药组大鼠的神经功能显著改善(P<0.05),神经细胞肿胀减轻,固缩坏死细胞数量减少,病灶侧基底脑组织水肿明显缓解(P<0.05),FJC染色阳性细胞的数量显著减少(P<0.05),caspase-1和GSDMD的活化片段及IL-1β和IL-18蛋白表达水平均显著下降(P<0.05),GSDMD和TUNEL阳性小胶质细胞数量显著减少(P<0.05)。结论:抑制caspase-1介导的细胞焦亡可以减轻脑出血大鼠的神经损伤。

GSDMD介导的细胞焦亡在感染性疾病中的研究进展

细胞焦亡是细胞感染时由炎症小体介导,以裂解细胞为特点的程序性死亡形式。其激活途径分为依赖半胱氨酸蛋白酶-1或半胱氨酸蛋白酶-4/5/11活化的经典与非经典途径。目前的研究表明细胞焦亡过程中主要效应蛋白是具有膜成孔活性的gasdermin(也作GSDM)家族成员。因此,细胞焦亡也被称为gasdermin介导的程序性坏死。当宿主受到感染时,细胞焦亡与宿主自身其他免疫防御机制存在互相调节机制,保证宿主在清除感染的同时降低自身损伤程度。本文笔者将从研究最为广泛的GSDMD在细胞焦亡途径中的作用机制、细胞焦亡在感染性疾病中的研究进展以及细胞焦亡与其他程序性死亡在感染性疾病中的相互作用这三个方面作系统叙述,期望为今后研究如何通过细胞焦亡途径治疗感染性疾病提供理论基础。