细胞焦亡明显的特征是细胞膜结构完整性的破坏以及胞内物质释放到细胞外，这一特征与非caspase依赖性的细胞死亡如坏死性凋亡、细胞坏死相似，但与细胞膜结构保持完整并形成凋亡小体的细胞凋亡有着明显的区别。尽管如此，细胞焦亡与细胞凋亡仍具有一些共同的特征。AnnexinV染色阳性、DNA的片段化、染色质固缩、caspases一3和一7的成熟以及多聚ADP。核糖聚合酶l(polyADPfibosepolymerase1，PARPl)的裂解都被认为是细胞凋亡的特征。然而，这些特征并不是细胞凋亡所特有的，它们也在被沙门杆菌感ran的焦亡巨噬细胞中能够观察到。已知的与细胞焦亡相关的caspase家族成员包括...

心肌梗死是世界范围内常见的CVD之一，因心肌细胞供氧和营养物质的减少导致细胞肿胀、破裂和功能丧失。MI发生后，细胞碎片和代谢物可作为DAMPji活炎症小体，导致无菌性炎症反应。MI动物中，心肌细胞和成纤维细胞焦亡标志物表达增加，而抑制细胞焦亡可减少梗死面积，改善心脏功能及心室重构，提高生存率。秋水仙碱是NLRP3炎症小体的非特异性抑制剂，Ⅱ期临床试验结果显示秋水仙碱可明显减少梗死面积和炎症标志物，表明秋水仙碱可通过抑制焦亡改善MI。细胞焦亡的发生与K+外流、溶酶体失稳、ROS等物质的产生有关。研究显示氧化应激可通过ji活核因子κB诱导心肌细胞焦亡，从而加重MI。细胞焦亡是由gasdermin介...

IL-1β（interleukin-1β）是单核巨噬细胞生成的存在于体内的炎性因子活化及聚集反应的触发因子的主要活动形式，在pyroptosis的过程里，在细胞内caspase特异性的识别IL-1β前体，使之生成IL-1β，另一方面，在细胞外ASC蛋白因子促进细胞外的IL-1β前体成熟，进而巨噬细胞吞噬ASC使溶酶体受损，促进活性的IL-1β生成，使炎性反应增加。有研究表明利用缩窄腹主动脉的方法复制大鼠心力衰竭的模型，大鼠模型组血清IL-1β的含量与假手术组相比明显升高，并且P

2015年9月16日，我国北京生命科学研究所邵峰实验室在《Nature》杂志在线发表名为“CleavageofGSDMDbyinflammatorycaspasesdeterminespyroptoticcelldeath”的长文，解析细胞炎性坏死（细胞焦亡，pyroptosis）的关键分子机制。细胞炎性坏死或细胞焦亡是机体在感知病原微生物浸染后启动的免疫防御反应，在拮抗和清chu病原感ran以及内源危险信号中发挥重要作用。细胞焦亡本质上一种程序性细胞坏死；细胞膜形成孔洞，细胞逐渐膨胀至细胞膜破裂，**终导致大量细胞内容物释放，激huo强烈的炎症反应。过度的细胞焦亡会诱发多种自身炎症性和自身免...

GasderminE在胎盘、脑、心脏、肾脏、耳蜗、肠和IgE引发的肥大细胞中表达。此外有研究显示，因化疗药物、肿瘤坏死因子和病毒感ran等而被激huo的caspase-3可以特异性地剪切gasderminE从而引起细胞膜小孔的形成以及细胞的溶解死亡导致细胞焦亡，表明在特定细胞类型中由特定的gasdermin分子执行细胞死亡功能。这一发现改变了我们对程序性细胞死亡的理解，因为caspase-3一直被认为是细胞凋亡的标志。GasderminE的表达或表达水平决定了caspase-3激huo细胞的细胞死亡形式，高表达gasderminE的细胞通过诸如化疗药物的”凋亡刺激”而发生细胞焦亡，缺乏足够ga...

细胞焦亡（pyroptosis）是一种细胞程序性死亡方式，表现为细胞不断胀大直至细胞膜破裂，导致细胞内容物的释放进而激huo强烈的炎症反应。自2015年以来，邵峰院士等人发现，caspase-1和caspase-11/4/5是通过切割一个叫做Gasdermin-D（GSDMD）的蛋白而诱发细胞焦亡的，GSDMD在被caspase-1或caspase-11/4/5切割后，释放出其N端结构域，该结构域具有结合膜脂并在细胞膜上打孔的活性，这样就导致细胞渗透压的变化而发生胀大直至细胞膜的破裂（Shi et al., Nature 2015；Ding et al., Nature 2016）。相比于细胞...

肝纤维化是慢性肝损伤之后的修复过程，其主要特征是细胞外基质（ECM）的合成和降解失衡，从而导致细胞外基质在肝脏内的过度沉积。HSC是肝纤维化细胞的主要类型，HSC增殖和活化是肝纤维化的一个关键步骤。细胞焦亡与HSC活化密切相关，细胞焦亡导致的炎症反应可促使HSC活化进而推动肝纤维化。NLRP3炎症小体在HSC活化和肝纤维化可能起到直接的作用，NLRP3炎症小体持续ji活能够上调NLRP3基因敲入小鼠HSC活化标志物α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）和Ⅰ型胶原的表达。细胞焦亡是一种近年发现的细胞程序性死亡方式。上海细胞焦亡整体实验参考价有研究应用ox-LDL诱导的巨噬细胞焦亡模型研究小檗碱抗焦亡的...

有意思的是，这两个筛选都鉴定到了一个名为GSDMD的、功能未知的蛋白。通过构建GSDMD基因敲除的小鼠巨噬细胞和人的HeLa细胞，他们进一步验证了GSDMD缺失可以完全抑制所有已知炎症小体和细菌LPS引起的细胞焦亡；并且在这些敲除的细胞中外源表达GSDMD都可以回复细胞焦亡的发生。有趣的是，GSDMD缺失并不抑制caspase-1本身的激huo和对下游白介素1β的切割，但切割后成熟的白介素1β却几乎不能分泌到细胞外，显示细胞焦亡对于白介素1β的分泌必不可少，该结果也暗示GSDMD在炎性caspase的下游发挥作用。通过生物化学的研究，他们发现GSDMD是所有炎性caspase的共有底物，它们特...

TANG等为了研究焦亡在软骨终板中的作用，分别从MRI影像上观察到Modic改变的腰痛患者与MRI影像上没有退行性改变的椎体爆裂性骨折的年轻患者中收集软骨终板。与对照组相比，Modic改变组软骨形成标志物Ⅱ型胶原纤维和SOX9基因下调，NLRP3、caspase-1和白细胞介素1β的转录水平上调。此外，在Modic改变组中可见到人腰椎软骨终板中大量NLRP3、caspase-1和白细胞介素1β的免疫组化阳性细胞，而对照组中jin见到少量免疫阳性细胞。ZHANG等用纤维环穿刺法建立小鼠椎间盘退变模型，与假手术组相比，模型组中NLRP3、活化的caspase-1和GSDMD的表达水平明显升高，这表...

心肌梗死是世界范围内常见的CVD之一，因心肌细胞供氧和营养物质的减少导致细胞肿胀、破裂和功能丧失。MI发生后，细胞碎片和代谢物可作为DAMPji活炎症小体，导致无菌性炎症反应。MI动物中，心肌细胞和成纤维细胞焦亡标志物表达增加，而抑制细胞焦亡可减少梗死面积，改善心脏功能及心室重构，提高生存率。秋水仙碱是NLRP3炎症小体的非特异性抑制剂，Ⅱ期临床试验结果显示秋水仙碱可明显减少梗死面积和炎症标志物，表明秋水仙碱可通过抑制焦亡改善MI。细胞焦亡的发生与K+外流、溶酶体失稳、ROS等物质的产生有关。研究显示氧化应激可通过ji活核因子κB诱导心肌细胞焦亡，从而加重MI。细胞焦亡非经典途径与炎症反应密切...

心肌梗死是世界范围内常见的CVD之一，因心肌细胞供氧和营养物质的减少导致细胞肿胀、破裂和功能丧失。MI发生后，细胞碎片和代谢物可作为DAMPji活炎症小体，导致无菌性炎症反应。MI动物中，心肌细胞和成纤维细胞焦亡标志物表达增加，而抑制细胞焦亡可减少梗死面积，改善心脏功能及心室重构，提高生存率。秋水仙碱是NLRP3炎症小体的非特异性抑制剂，Ⅱ期临床试验结果显示秋水仙碱可明显减少梗死面积和炎症标志物，表明秋水仙碱可通过抑制焦亡改善MI。细胞焦亡的发生与K+外流、溶酶体失稳、ROS等物质的产生有关。研究显示氧化应激可通过ji活核因子κB诱导心肌细胞焦亡，从而加重MI。细胞发生焦亡激huo的时候，胞内...

细胞焦亡的形态特点与其他程序式死亡形式如细胞凋亡存在一定差异。具体而言，焦亡细胞的DNA损伤程度有别于凋亡细胞，TUNEL染色显示细胞焦亡期间，细胞核的染色质呈低密度浓染，DNA的片段化形成梯度条带，但整个细胞核形态完整;凋亡细胞的DNA损伤取决于依赖Caspase的DNA酶(Caspase-activatedDNase，CAD)的活化程度以及抑制该酶活性的抑制剂(CADinhibitor，ICAD)的抑制强度。尽管Caspase-1可以激huoCAD，但细胞焦亡不需要CAD;细胞焦亡依靠炎症反应及Caspase-1诱导细胞膜穿孔，细胞膜通透性增强而失去完整性。gasderminD可作为细胞焦...

临床研究发现，急性心肌梗死会导致焦亡相关蛋白GSDMD和GSDMD-NT水平升高，进而诱发巨噬细胞的细胞焦亡和下游的炎症反应，而新型蒽醌类化合物琥珀酸Kanglexin能够阻止这一有害改变，并预防心脏损害和心功能不全。动物研究发现，心肌缺血再灌注损伤会导致心肌细胞GSDMD-NT水平升高，大黄素可通过Toll样受体4/髓样分化因子88/核因子κB/NLRP3途径抑制NLRP3介导的细胞焦亡，提高心肌细胞存活率，缩小心肌梗死面积，预防心室重构。动脉粥样ying化是冠xin病的基本病理表现，延缓斑块进展是zhiliao冠xin病的关键。降脂药阿托伐他汀可通过长链非编码RNANEXN-AS1/NEX...

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。caspase依赖性焦亡在中流的发生和发展中占据了...

在细胞焦亡途径中有两个关键成分，炎症小体和GSDMD。LPS、细菌、病毒等病原相关分子模式和ATP等损伤相关分子模式均可激huo炎症小体。炎症小体由多个蛋白构成，其中包括NLR蛋白、接头蛋白ASC和炎性半胱氨酸蛋白酶-1蛋白。炎症小体通过NLR蛋白识别上游信号后，活化caspase-1，将信号传递至下游执行蛋白GSDMD，其N端的抑制结构被解除，在细胞膜上形成gasdermin孔。该孔打破了正常质膜的渗透屏障，中断正常钠、钾离子交换，由浓度梯度驱动的力量使钾离子流向细胞外去中和电子，钠离子也依靠其浓度梯度和电梯度被大量吸引进入细胞，进而使大量水进入细胞，导致细胞体积增大。ji活的Caspase...

有研究证实NLRP3炎症小体能明显增强酒精导致肝细胞自分泌尿酸和三磷酸腺苷（ATP）对肝细胞的炎症损伤和脂肪变性。此外，Caspase-11/GSDMD非经典焦亡通路在酒精性肝炎（AH）中也发挥着重要作用。在AH患者和小鼠肝脏组织中Caspase-11和GSDMD表达上调，过表达的GSDMD可明显增加小鼠肝细胞死亡和炎性细胞浸润，而敲除Caspase-11基因使GSDMD活化受到抑制，肝细胞死亡率降低。敲除GSDMD基因可导致Kupffer细胞炎症因子IL-1β释放减少，从而减轻小鼠酒精性脂肪肝炎。参与细胞焦亡的caspase不仅能促进IL-1β、IL-18成熟，还能切割GSDMD，诱导细胞焦...

邵峰等人发现，在高表达GSDME的中流细胞中，用传统致DNA损伤的化疗药物（顺铂、依托泊苷及多柔比星等）处理细胞，可以使既往作为凋亡关键蛋白的caspase-3活化，识别内源性GSDMEDEVD（靶位点），导致细胞焦亡。有研究表明，caspase-3也可以识别并切割GSDMD-N端结构域，从而抑制细胞焦亡。在先天性免疫机制的研究中，高表达GSDMD的免疫细胞，其GSDMD p30片段可以在caspase-1活化后抑制caspase-3的活化，从而保证了caspase-1依赖性细胞焦亡的发生。近年来，研究人员对于细胞焦亡的研究从caspase-1转向了caspase-3。在经典化疗药物中，WAN...

众所周知，Caspase-3会刺激细胞焦亡的产生，因此Caspase-3如何使焦亡产生呢？Caspase-3具有许多ji活机制。常见的是线粒体焦亡相关因子的释放，通过在化学zhiliao药物的刺激下破坏DNA，启动内源性及外源性细胞焦亡信号传导路径，导致Caspase-3活化。由于GSDME的N末端和C末端结构域中存在天然的Caspase-3切割位点，因此ji活的Caspase-3能够切割GSDME的特定站点以释放活动的N终端域，以及在质膜上穿孔以诱导细胞焦亡。细胞如何从凋亡转变为焦亡？有研究表明GSDME是在健康组织里高含量，但在大多数异常细胞里沉默。此外，它在用化学zhiliao药物zhi...

除细菌感ran可诱发细胞焦亡外，一些病毒感ran，如人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus，HIV)，也引起细胞焦亡。HIV感ran可激huo炎症小体。HIV可通过淋巴组织入侵静息的CD4+T细胞，并进行逆转录，此转录过程可被DNA传感器IFI16识别，从而激huo炎症小体，进而活化caspase-1，引起细胞焦亡。在真jun感ran中，如烟曲霉(Aspergillus fumigatus)也可观察到由caspase-1/11启动的免疫防御机制。烟曲霉可在THP1细胞中激huoNLRP3炎症小体，在小鼠骨髓来源树突状细胞中激huoAIM2和NLRP3炎症小体...

（1）Science：ESCRT膜修复系统是细胞焦亡过程的补救机制2018年11月23日，Science发表了一篇细胞焦亡机制相关的重要研究论文，报道细胞发生焦亡激huo的时候，胞内钙离子流会因为GSDMD孔道而发生变化，细胞以此为信号，募集ESCRT复合物进行损伤膜系统的修复。抑制ESCRT-III可显著提高细胞焦亡的比例。本文的报道发现了一种内源的细胞焦亡过程中的补救机制，是细胞焦亡机制的重要进展。（2）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...

肌萎缩侧索硬化症是一种运动神经元进行性死亡的神经退行性疾病，其主要的病理特征为超氧化物歧化酶-1突变形成的有毒多聚体的积聚，引起瘫痪和死亡。而研究发现该超氧化物歧化酶-1的突变体也能引起炎症小体的激huo，进而发生细胞焦亡。帕金森病的特征为黑质中产生多巴胺的神经元死亡以及仪-突触蛋白在神经元内的积聚。细胞内的Ot-突触蛋白可通过多种机制释放到细胞外，而细胞外的仪-突触蛋白可激huo小胶质细胞和星形胶质细胞的NLRP3炎症小体，诱导caspase-1的活化及IL-l13的分泌，从而引起细胞焦亡。细胞焦亡过程中主要效应蛋白是具有膜成孔活性的gasdermin(GSDM)家族成员。云南细胞焦亡检测服...

细胞焦亡（pyroptosis）、细胞凋亡（apoptosis）、细胞自噬（autophagy）、细胞坏死性凋亡(necroptosis)都是程序性死亡（Programmed Cell Death, PCD）的表现形式，程序性细胞死亡是指细胞接受某种信号或受到某些因素刺激后，为了维持内环境稳定而发生的一种主动性消亡过程。细胞凋亡由凋亡性caspase（Caspase-2, 3, 6, 7, 8, 9或人类caspase-10）介导。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...

在caspase-3缺失的细胞中，细胞可通过caspase-7的激huo进入细胞凋亡，而不是细胞焦亡。接下来研究人员进一步探究了在中流的化疗药物引起的细胞死亡中，GSDME介导的细胞焦亡是否发挥了作用。人神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞和人恶性黑色素瘤MeWo细胞具有GSDME较高水平的表达，在Topotecan，Etoposide，Cisplatin等化疗药物作用下，细胞发生明显的细胞焦亡而不是细胞凋亡，说明GSDME作为抑ai基因有望成为临床zhiliao的新方向。然而在大部分肿瘤细胞中，由于启动子区的DNA甲基化，GSDME的表达往往是沉默的。研究人员发现，对于GSDME表达较低的细胞，D...

细胞焦亡是机体重要天然免疫反应，在拮抗感ran和内源危险信号中发挥重要作用。细胞焦亡广fan参与感ran性疾病、神经系统相关疾病和动脉粥样ying化性疾病等的发生fa展，对细胞焦亡的深入研究有助于认识其在相关疾病发生fa展和转归中的作用，为临床防治提供新思路。Science：ESCRT膜修复系统是细胞焦亡过程的补救机制2018年11月23日，Science发表了一篇细胞焦亡机制相关的重要研究论文，报道细胞发生焦亡激huo的时候，胞内钙离子流会因为GSDMD孔道而发生变化，细胞以此为信号，募集ESCRT复合物进行损伤膜系统的修复。抑制ESCRT-III可显著提高细胞焦亡的比例。本文的报道发现了一...

众所周知，Caspase-3会刺激细胞焦亡的产生，因此Caspase-3如何使焦亡产生呢？Caspase-3具有许多ji活机制。常见的是线粒体焦亡相关因子的释放，通过在化学zhiliao药物的刺激下破坏DNA，启动内源性及外源性细胞焦亡信号传导路径，导致Caspase-3活化。由于GSDME的N末端和C末端结构域中存在天然的Caspase-3切割位点，因此ji活的Caspase-3能够切割GSDME的特定站点以释放活动的N终端域，以及在质膜上穿孔以诱导细胞焦亡。细胞如何从凋亡转变为焦亡？有研究表明GSDME是在健康组织里高含量，但在大多数异常细胞里沉默。此外，它在用化学zhiliao药物zhi...

焦亡通过使细胞破裂来杀死感ran细胞，而存在于细胞内已修饰过的细菌并没有因细胞裂解被杀死，它们仍存在于已焦亡的细胞的某个结构中，该结构称为孔诱导胞内陷阱(pore-forming intracellular trip，PIT)。在细胞焦亡过程中，破裂的感ran细胞转化为PIT，而PIT将质膜完整的细胞器和胞内活菌捕获在其内部，含菌的PIT增加了中性粒细胞趋化因子的数量，损伤相关分子模式(damage associated moleculer pattern，DAMP)和类花生酸等，使中性粒细胞或可能产生活性氧的巨噬细胞通过吞噬PIT来杀灭其中的细菌。在细胞焦亡的非经典途径中，使用致死剂量的LP...

双胍是常用的降糖药，可通过ji活腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activatedproteinkinase，AMPK)通路，抑制小鼠斑块中炎症小体的ji活，抑制糖尿病对动脉粥样yin化（As）的加速作用。宋亚贤的研究证明高糖还可通过增加lncRNAMALAT1的表达，竞争性结合miR-22，从而诱导内皮细胞焦亡，促进As进展。除高脂、吸烟及高糖外，其他因素也可通过细胞焦亡促进As进展。(1)高盐摄入可通过增加内皮细胞表达活化T细胞核因子5，明显促进小鼠炎症小体ji活及As斑块形成。(2)说明尿酸可通过细胞焦亡促进As的发生。(3)氧化三甲胺是近年新发现的致As危险因素。(4)高同型半胱氨酸血症也...

JIANG等人发现，通过调控胶质瘤U87和T98G细胞中微小RNA（microRNA，miRNA）的表达，使炎性小体下游的效应蛋白caspase-1表达增加，从而诱发细胞焦亡，分泌促炎细胞因子IL-1β和IL-18，形成促炎性微环境，进而促进胶质瘤的发生和发展。KARKI等人发现，NLR家族pyrin域蛋白3（NLR family pyrin domain containing 3，NLRP3）炎性小体是目前所研究较深入的一种炎性小体，可被多种病原体及其成分或产物激huo，也可被内源性损伤信号或环境致病因子激huo。NLRP3炎性小体诱导细胞焦亡产生的IL-18，可以减弱地塞mi松诱导的细胞凋...

Gasdermin家族具有45%序列同源性，包括gasderminA、B、C、D、E、DFNB59。除DFNB59缺失具有成孔活性的结构域以外，大部分都具有成孔活性，且jin在成孔结构域(pore-forming domain，PFD)与抑制结构域(repressing domain，RD)间存在不同的连接物，而PFD是功能结构域，可诱导细胞焦亡，并形成PIT。研究表明，GSDMD可在免疫细胞和肠上皮细胞中表达，由含242个氨基酸的氨基末端结构域(即N端结构域，gasdermin端，NT)通过一个含43个氨基酸的连接物与含199个氨基酸的碳末端结构域(即C端，CT)组成。NT可以形成gasd...

CHEN等首先在退变的椎间盘中观察到焦亡相关蛋白表达升高；ZHANG等在小鼠椎间盘退变模型观察到GSDMD蛋白表达上调，证明NLRP3介导的细胞焦亡在椎间盘退变过程中被激huo。CHEN等发现白细胞介素1β可以激huo椎间盘中的NLRP3炎症小体。BAI等发现转录因子Nrf2和自噬水平对焦亡起负调控作用，初步探索了焦亡与自噬之间的关系。此外，溴结构域蛋白4、新型机械敏感离子通道Piezo1、酸性敏感离子通道ASICs等新的作用靶点在椎间盘退变中的作用也得到验证。 靶向针对细胞焦亡可能成为未来椎间盘退变zhiliao的新方向。一些降糖药可通过抑制细胞焦亡来改善糖尿病性心肌病的心功能。广东动物血液...