細胞壞死、凋亡、壞死性凋亡、焦亡與自噬

2021-02-23 細胞自噬

▌細胞壞死


Figure 1: 細胞壞死與細胞凋亡。(圖片來源:網絡)

▌細胞凋亡


Figure 2: 細胞壞死與細胞凋亡的比較。(圖片來源:網絡)


▌細胞壞死性凋亡

細胞壞死性凋亡是不依賴於Caspase激活的一種細胞程序性死亡方式,其激活主要依賴於壞死性小體的形成。細胞壞死性凋亡它具有典型的壞死樣形態:細胞膜被破壞,細胞、細胞器腫脹,乃至崩解;而核內染色質無明顯的形態改變;壞死性凋亡與凋亡和自噬有明顯的區別,三者可以通過光、電鏡觀察和PI染色得到明確的區分。其次, 壞死性凋亡會引起顯著的炎症反應,表現為大量的炎症細胞浸潤和激活。

▌細胞焦亡

細胞焦亡(Pyroptosis)是一種細胞程序性死亡方式,是生物體的一種天然免疫反應。細胞不斷脹大直至細胞膜破裂,釋放大量的促炎症因子進而激發其他免疫細胞抵抗感染並導致組織炎症。細胞焦亡通常比細胞凋亡發生得更快。

自2015年以來,邵峰院士等人發現,caspase-1和caspase-11/4/5是通過切割一個叫做Gasdermin-D(GSDMD)的蛋白而誘發細胞焦亡的,GSDMD在被caspase-1或caspase-11/4/5切割後,釋放出其N端結構域,該結構域具有結合膜脂並在細胞膜上打孔的活性,這樣就導致細胞滲透壓的變化而發生脹大直至最終細胞膜的破裂。

細胞焦亡是機體重要天然免疫反應,在拮抗感染和內源危險信號中發揮重要作用。細胞焦亡廣泛參與感染性疾病、神經系統相關疾病和動脈粥樣硬化性疾病等的發生發展,對細胞焦亡的深入研究有助於認識其在相關疾病發生發展和轉歸中的作用,為臨床防治提供新思路。近幾年,細胞焦亡的研究熱度迅猛上升,已成功吸引科學家們的眼球,一躍成為熱門研究領域。

▌細胞自噬

Figure 3: 細胞自噬。(圖片來源:網絡)

自噬效應的發生取決於自噬流過程是否完成,而自噬流的意思是自噬的完整動態過程,包括自噬體形成、自噬體與溶酶體融合及後續內含物的降解和回收。

▌特徵

Figure 4: 程序性死亡和非程序性死亡的特徵。(圖片來源:PMC藥物化學)

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