更新時間：2021-09-16
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細胞焦亡是什么？
細胞凋亡（Apoptosis）是經典的細胞死亡方式，但隨著研究的不斷深入，很多細胞死亡現象并不能用細胞凋亡來解釋，隨著研究的深入，科學家又陸續(xù)發(fā)現了一些新的細胞死亡新機制。細胞焦亡（Pyroptosis）便是近年來發(fā)現并證實的一種炎癥程序性細胞死亡，其特征為依賴于炎性半胱天冬酶（主要是caspase-1，4，5，11），并伴有大量促炎癥因子的釋放。細胞焦亡可由各種病理刺激引發(fā)，如中風、心臟病發(fā)作、癌癥、感染等。
按照激活機制，細胞焦亡可分為Caspase-1依賴和不依賴兩種途徑。兩種途徑都是通過切割GSDMD后形成N端游離的肽段，這一肽段會誘導細胞形成孔道并導致細胞破裂，釋放胞質成分。兩種途徑都能同時誘導IL-1β和IL-18的前體進行切割，形成成熟的IL-1β和IL-18。不同的只是是否直接激活Caspase-1。經典的細胞焦亡依賴于caspase-1，這從根本上將細胞焦亡與其它細胞死亡途徑區(qū)分開來。由于caspase-1是細胞焦亡途徑中的主要效應蛋白酶，因此caspase-1的活化是細胞發(fā)生焦亡的重要指標。
三種主要的pyroptosis途徑示意圖[1]
異同點 | 細胞凋亡 | 細胞焦亡 | |
相同點 | 都是程序性細胞死亡過程 | ||
不 | 起因 | 生理條件下的基因調控 | 病理性的刺激 |
細胞類型 | 細胞凋亡發(fā)生在所有細胞中 | 細胞焦亡一般發(fā)生在Mφ（巨噬細胞）和DC細胞中 | |
對組織的影響 | 無炎癥反應 | 有炎癥反應 | |
溶血現象 | 無溶血 | 有溶血 | |
標志性事件 | 細胞形態(tài)：縮小 | 細胞形態(tài)：膨大、變形 | |
細胞膜：結構完整 | 細胞膜：破裂 | ||
細胞器：完整 | 細胞器：變形 | ||
DNA：斷裂，降解為180~200bp及其整數倍的片段 | DNA：隨機降解 | ||
其他：核蛋白、細胞骨架、蛋白交聯破壞，吞噬細胞配體表達，形成凋亡小體 | 其他：核濃縮、形成焦亡小體 | ||
分類 | 內源性途徑/線粒體途徑 | 經典通路：基于caspase1 | |
基于caspase9 | 非經典通路：基于caspase4，5，11 | ||
對caspase的依賴性 | 起始：caspase8，9，10 | Caspase1，3，4，5，11 | |
執(zhí)行：caspase3，6，7 | |||
檢測指標 | 早期凋亡：Annexin V、JC-1； | Gasdermin D切割； | |
參考文獻：
[2] Qian Z. et al. Pyroptosis in the Initiation and Progression of Atherosclerosis. Front Pharmacol, 2021. 12:652963.
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