研究揭示FADD和Caspase-8調節腸道穩態和炎症的機制

2020-12-17 科學網

研究揭示FADD和Caspase-8調節腸道穩態和炎症的機制

作者:

小柯機器人

發布時間:2020/5/2 13:31:13

近日,德國科隆大學Manolis Pasparakis研究團隊發現,FADD和Caspase-8通過控制MLKL和GSDMD介導的腸上皮細胞死亡來調節腸道穩態和炎症。該項研究成果於2020年5月1日在線發表在《免疫》雜誌上。

研究人員發現,caspase-8及其輔助蛋白FADD在腸道上皮細胞(IEC)中起作用,從而調節Z-DNA結合蛋白1(ZBP1)和腫瘤壞死因子受體1(TNFR1)介導的受體相互作用蛋白激酶1(RIPK1)下遊的腸道炎症和RIPK3信號。

 

IEC特異性FADD或caspase-8缺失的小鼠發展為結腸炎,並依賴於混合譜系激酶樣(MLKL)蛋白介導的上皮細胞壞死。但是,MLKL缺失可完全預防由上皮caspase-8敲除引起的迴腸炎,但對於IEC中缺失FADD的小鼠,迴腸炎僅能部分緩解。

 

這些遺傳研究表明,在上皮FADD缺失的小鼠中,MLKL非依賴性迴腸炎的發生需要caspase-8和gasdermin-D(GSDMD)。因此,FADD通過抑制MLKL誘導的焦亡和caspase-8-GSDMD依賴性上皮細胞凋亡樣死亡而阻止ZBP1和TNFR1下遊的腸道炎症。

 

據介紹,控制腸道上皮細胞(IEC)死亡的途徑可調節腸道免疫穩態,並有助於炎症性腸病的發病。

 

附:英文原文

Title: FADD and Caspase-8 Regulate Gut Homeostasis and Inflammation by Controlling MLKL- and GSDMD-Mediated Death of Intestinal Epithelial Cells

Author: Robin Schwarzer, Huipeng Jiao, Laurens Wachsmuth, Achim Tresch, Manolis Pasparakis

Issue&Volume: 2020-05-01

Abstract: Pathways controlling intestinal epithelial cell (IEC) death regulate gut immune homeostasisand contribute to the pathogenesis of inflammatory bowel diseases. Here, we show thatcaspase-8 and its adapter FADD act in IECs to regulate intestinal inflammation downstreamof Z-DNA binding protein 1 (ZBP1)- and tumor necrosis factor receptor-1 (TNFR1)-mediatedreceptor interacting protein kinase 1 (RIPK1) and RIPK3 signaling. Mice with IEC-specificFADD or caspase-8 deficiency developed colitis dependent on mixed lineage kinase-like(MLKL)-mediated epithelial cell necroptosis. However, MLKL deficiency fully preventedileitis caused by epithelial caspase-8 ablation, but only partially ameliorated ileitisin mice lacking FADD in IECs. Our genetic studies revealed that caspase-8 and gasdermin-D(GSDMD) were both required for the development of MLKL-independent ileitis in micewith epithelial FADD deficiency. Therefore, FADD prevents intestinal inflammationdownstream of ZBP1 and TNFR1 by inhibiting both MLKL-induced necroptosis and caspase-8-GSDMD-dependentpyroptosis-like death of epithelial cells.

DOI: 10.1016/j.immuni.2020.04.002

Source: https://www.cell.com/immunity/fulltext/S1074-7613(20)30160-6

相關焦點

  • Ptpn6抑制caspase-8和Ripk3/Mlkl依賴性炎症
    Ptpn6抑制caspase-8和Ripk3/Mlkl依賴性炎症 作者:小柯機器人 發布時間:2019/12/10 14:49:07 美國波士頓兒童醫院Ben A.
  • 【學術前沿】韓家淮/莫瑋合作揭示解除Caspase-8對Necroptosis抑制...
    壞死樣凋亡伴隨著細胞內容物的釋放,它在TNF介導的系統性炎症反應症候群,缺血再灌注損傷,神經退行性疾病,胰腺炎,腸炎等多種病理過程,以及在T細胞穩態維持,胚胎發育等多種生理過程中,都扮演重要角色【1】。由於壞死樣凋亡的炎症屬性,它的誘發受到了極其嚴密的調控,其中最為重要的調控執行者是caspase-8。
  • 研究揭示酮體對腸道幹細胞穩態的調控作用
    研究揭示酮體對腸道幹細胞穩態的調控作用 作者:小柯機器人 發布時間:2019/8/23 23:23:59 美國麻省理工學院的Ömer H. Yilmaz研究組發現酮體信號調控腸道幹細胞的穩態以及對飲食的適應。
  • Nature背靠背|幹細胞壞死導致自發性腸道炎症的分子機制
    triggers bowel inflammation」 的研究文章,報導了腸道幹細胞中基因組不穩定激活ZBP1-RIP3-MLKL軸引發幹細胞壞死,導致自發性的腸道炎症。在IBD病人樣品中,SETDB1的表達和基因組的不穩定性呈負相關;在敲除Setdb1的第二天,小鼠腸道隱窩(幹細胞區域)細胞就出現基因組不穩定性,由此,作者認為Setdb1敲除引起的基因組不穩定性和幹細胞死亡是後期腸道炎症的驅動事件。
  • α-亞麻酸調節 代謝異常新機制被揭示
    記者11月23日從雲南農業大學獲悉,該校盛軍教授團隊在高脂飲食對α-亞麻酸對改善動物多組織穩態和腸道菌群的相關性研究上,取得了重要進展,這對人們重新認識自身健康,以及在富含α-亞麻酸的核桃等植物源營養功能食品的開發利用、擴展區域產業結構等方面具有重要意義。α-亞麻酸主要存在於核桃、牡丹籽、亞麻籽等植物種子中,具有多種重要生理功能。
  • 研究揭示豬膽酸改善葡萄糖穩態的機制
    研究揭示豬膽酸改善葡萄糖穩態的機制 作者:小柯機器人 發布時間:2020/12/19 16:18:16 上海交通大學Wei Jia等研究人員合作發現,豬膽酸通過不同的TGR5和FXR信號機制來改善葡萄糖穩態。
  • Caspase和BCL-2兩大家族介紹匯總|最新+最全,總有一天會用到
    看到「caspase」和 「BCL-2」這兩個詞是不是覺得很眼熟?這兩個家族的研究歷史悠久,有的人即使不研究這個也或多或少聽說過它們;有的人雖然不了解,但是知道它們跟凋亡相關。這兩大家族的成員有很多,搞不清楚的可以了解一下。
  • 天然免疫中caspase活化和識別GSDMD介導細胞焦亡的完整分子機理
    該研究完整地揭示了天然免疫應答中caspase精確地自剪切活化,進而特異地識別和切割GSDMD,引發細胞焦亡的分子機制。細胞焦亡是機體重要的天然免疫反應,在拮抗和清除病原菌感染中發揮關鍵作用,過度的細胞焦亡會誘發包括敗血症在內的多種炎症性疾病。
  • 研究發現促黃體生成素調節造血幹細胞穩態
    在早期的研究報導中,科學家已經發現了包括雌雄激素在內的多種性激素能夠調節造血系統穩態。因此,該文也首次揭示了幹細胞計量機制生理學意義:維持正常造血和抑制白血病進展。  碩士二年級學生彭義是論文的第一作者,喻華和郝曉鑫是共同第一作者。周波、鄭俊克是該項工作的共同通訊作者。該工作得到了中科院戰略先導項目、科技部幹細胞及轉化研究重點研究計劃和國家自然科學基金委的經費支持。
  • 鐵調素結合鐵轉運蛋白的結構揭示鐵穩態機制
    鐵調素結合鐵轉運蛋白的結構揭示鐵穩態機制 作者:小柯機器人 發布時間:2020/8/21 19:25:51 美國加州大學舊金山分校Aashish Manglik、程亦凡等研究人員合作利用鐵調素結合鐵轉運蛋白的結構揭示出鐵穩態機制
  • 研究揭示腸道類器官再生的表型特點
    研究揭示腸道類器官再生的表型特點 作者:小柯機器人 發布時間:2020/10/10 13:59:04 瑞士巴塞爾大學Prisca Liberali及其研究組揭示了腸道類器官再生的表型特點。
  • Caspase-8決定細胞死亡的不同方式
    Dixit和Kim Newton研究團隊發現caspase-8的活性決定了細胞死亡途徑之間的可塑性。 該項研究成果11月13日在線發表在《自然》上。 研究人員發現突變的CASP8(C362A)誘導形成ASC(也稱為PYCARD)斑點樣蛋白,並且在胚胎期18天左右,MLKL缺陷小鼠腸道中會發生caspase-1介導的GSDMD以及caspase 3和7的切割。
  • 軍事醫學研究院唐麗/賀福初團隊揭示炎症促進組織再生新機制
    圖片由軍事科學院軍事醫學研究院提供中新網北京10月10日電 (原豔芝)來自軍事科學院軍事醫學研究院國家蛋白質科學中心(北京)的研究人員發現炎性損傷微環境中,凋亡細胞誘導炎性巨噬細胞呈現促修復特徵,進而促進組織再生的全新機制。相關研究成果北京時間10月10日在線發表於國際著名期刊《美國國家科學院院刊》(PNAS)。
  • 微生物膽汁酸代謝物調節腸道RORγ+調節性T細胞穩態
    微生物膽汁酸代謝物調節腸道RORγ+調節性T細胞穩態 作者:小柯機器人 發布時間:2019/12/26 14:22:30 美國哈佛醫學院Dennis L.
  • 研究揭示腸道生發中心B細胞選擇的可調動力學
    研究揭示腸道生發中心B細胞選擇的可調動力學 作者:小柯機器人 發布時間:2020/10/31 20:02:34 2020年10月28日出版的《自然》雜誌在線發表了美國洛克菲勒大學Gabriel D.
  • 研究揭示免疫檢查點控制營養吸收的機制
    研究揭示免疫檢查點控制營養吸收的機制 作者:小柯機器人 發布時間:2020/11/19 13:10:35 德國柏林慈善大學Andreas Diefenbach研究團隊取得一項新突破。
  • Bone Res:華人科學家揭示經典Wnt信號途徑介導YAP對骨穩態的調節
    2018年7月24日 訊 /生物谷BIOON/ --對成年人來說,骨始終處在流失和重建的穩態平衡狀態,一個關鍵的調控基因應該既能夠促進骨生成又能抑制脂肪細胞的生成。YAP是受Hippo信號途徑負調控的一個轉錄因子,眾多研究已經證明Hippo/YAP是一個在多器官發育和大小調節方面非常保守的信號途徑。但YAP在骨穩態維持方面的確切功能還存在爭議。
  • 【學術前沿】Protein & Cell | 韓家淮/帥建偉合作揭示細胞壞死小...
    在TNF介導的信號通路中,RIP1和RIP3相互結合形成的壞死小體複合體是壞死信號傳遞的必要過程【2】。大量體內和體外研究表明RIP1是細胞壞死發生的關鍵蛋白,然而,近年來越來越多的證據表明RIP1在一定條件下會抑制壞死過程的發生。RIP1基因敲除的小鼠在出生時死於系統性炎症,RIP3和caspase-8雙基因敲除可以挽救小鼠的圍產期死亡【3】。
  • 研究揭示SARS-CoV-2感染中TNF-α和IFN-γ的協同作用
    研究揭示SARS-CoV-2感染中TNF-α和IFN-γ的協同作用 作者:小柯機器人 發布時間:2020/11/20 14:47:19 美國聖猶大兒童研究醫院Thirumala-Devi Kanneganti團隊發現,在SARS-CoV
  • Cell:結腸-微生物群維持穩態,原來是這種新型細胞的功勞
    腸道作為一種特殊的器官,不同區域具有不同的解剖和生理作用,控制營養物質、電解質和水從腸腔吸收進入血液循環,並阻止有毒管腔物質的吸收。腸屏障的破壞可導致多種病理變化,從營養剝奪和炎症性腸道疾病到膿毒症,甚至導致多器官衰竭。