一句話告訴你細胞的另一種死亡方式--細胞焦亡

2021-01-21 科研者言

 今天給大家分享的文章題目為Caspase-1-induced pyroptotic cell death.

你的細胞死亡的類型實驗還沉浸在細胞凋亡和細胞壞死中嗎？那趕快來看一看細胞的另一種死亡方法：pyroptosis--細胞焦亡。

1區9.217Immunol Rev.243(1). doi: 10.1111/j.1600-065X.2011.01044.x.

Caspase-1-induced pyroptotic cell death.

Miao EA1, Rajan JV, Aderem A.

在文章的摘要中作者總結出細胞焦亡的定義--Pyroptosis is triggered by Caspase-1 after its activation by various inflammasomes and results in lysis of the affected cell.不妨我們來細細品味，這一句話足以搜集到至少2個關鍵名詞，一個是Caspase-1 和inflammasomes，以及一個動詞 lysis。根據這些信息可以粗略的總結是caspase-1的機制通路引起了細胞的lysis。那麼就快來看看作者是如何巧妙的介紹細胞焦亡的過程的吧！

第一部分

因為細胞死亡的方式是可以多樣化的，但是為了區分亙古的細胞凋亡和細胞漲亡的概念，作者從三者之間區別的角度帶入細胞焦亡的概念。如下Table 1.

Table 1. Comparision of apoptosis,pyroptosis and oncosis



Apoptosis


Pyroptosis


Oncosis

Initiating


Programmed


Programmed


Accidental

Signaling pathway


Caspase-3/6/7


Caspase-1


Non-caspase

Terminal event


Non-lytic


Lytic


Lytic

Effect on tissue


Non-inflammatory


Inflammatory


Inflammatory

Cell types


All


Mɸ and DC


All

備註：作者分別從起始事件、信號通路、最終事件的發生、可能發生的事件對組織的影響和發生的細胞類型五個方面做了區別描述。

另外作者還從實驗技術的角度對細胞焦亡的概念做了詳細的補充，並且與細胞凋亡做出了比較，在這裡小編為了方便大家理解和觀看製作成表格的形式。如下Table 2.

Table 2. Comparison of apoptosis and pyroptosis in technology

Technology/cell death type


Apoptosis


Pyroptosis

Tunnel


Nucleus breaks and   karyorrhexis


Nucleus intact but not karyorrhexis

Annexinv、7ADD、PI


Members outer leaft


Pores open in the member

Agarose gel lectrophoresis


DNA laddering


Not necessary

Microscope


cells shrink


cellular swelling


從這兩個表格中的部分信息你應該已經可以粗略的掌握細胞焦亡是怎麼一回事了，那麼我們根據文章的線索繼續尋找細胞焦亡發生的機制吧！

第二部分

圖解Caspase-1激活的機制和炎症小體的關係

文章指出能激活caspase-1的驗證小體有如NLRs家族中的NLRC4和NLRP1b以及 NLRP3和ASC。caspase-1與這些炎症小體是通過結構域與結構域結合的方式被激活的。作者提供了三種激活形式，如下圖（小編自己總結畫出），

為了方便理解，小編給大家畫了一張模式圖，在這裡做出詳盡的解釋：caspase-1會被NLRs家族的炎症小體激活，分別是NLRC4和murine NLRP1b以及NLRP3。它們之間是靠結構域與結構域相關進行結合後激活caspase-1蛋白。

（1）NLRC4和murine NLRP1b包含CARD結構域可以與caspase-1的CARD結構域之間直接結合，從而激活caspase-1。NLRc家族包含CARD,Pyrin，NOD，WD40或者LRR結構域，CARD結構域為Caspase 招募蛋白結構域。

（2）NLRP3包含Pyrin信號結構域能夠與ASC的Pyrin信號結構域結合後，然後因為ASC蛋白包含的另一個結構域為CARD，因此可以招募caspase-1與之CARD結合從而激活caspase-1。ASC是為Pyrin結構域的適配器蛋白，它包含兩個蛋白結構域Pyrin信號結構域和CARD結構域。

（3）AIM2也可以形成炎症小體，它包含HIN200和Pyrin結構域，可以與NLRP3激活的方式一樣，先與ASC蛋白的結構域結合之後招募caspase-1，從而激活caspase-1。

第三部分  Lysis

Lysis 被中文解釋為細胞溶解/消散，這也是細胞焦亡發生的最終狀態。

    細胞焦亡本質上是一種程序性壞死，細胞膜形成孔洞，細胞逐漸膨脹至細胞膜破裂，最終導致細胞的內容物釋放至細胞外間隙，激活強烈的炎症反應。

     今天的介紹就到此結束了，你有沒有對細胞焦亡的基礎知識有所了解呢？隨著科技的發展和實驗技術的進步，越來越多的細胞焦亡的機制出現在大家視野，小編會繼續為大家介紹，謝謝大家的賞析。




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