浙江动物细胞样本细胞焦亡实验服务

时间:2022年04月05日 来源:

细胞焦亡:细胞焦亡(Pyroptosis)是一种炎性细胞程序性死亡过程,相比于细胞凋亡(apoptosis),细胞焦亡发生的更快,并伴随大量促炎症因子的释放。细胞焦亡信号通路包括:1.依赖Caspase-1的经典途径.在细菌、病毒等信号的刺激下,细胞内的模式识别受体作为感受器,识别这些信号,通过接头蛋白ASC与Caspase-1的前体结合,通过炎症小体介导,使Caspase-1活化,活化的Caspase-1一方面切割GasderminD,诱导细胞膜穿孔,细胞破裂,释放内容物,引起炎症反应;另一方面切割IL-1β和IL-18的前体,形成有活性的IL-1β和IL-18,募集炎症细胞聚集,扩大炎症反应。2.依赖Caspase-4、5、11的非经典途径.在细菌等信号的刺激下,Caspase-4、5、11被活化,活化的Caspase-4、5、11切割GasderminD,一方面诱导细胞膜穿孔,细胞破裂,释放内容物,引起炎症反应;另一方面,诱导Caspase-1活化,进而对IL-1β和IL-18的前体进行切割,形成有活性的IL-1β和IL-18,募集炎症细胞聚集,扩大炎症反应。细胞焦亡是由gasdermin介导的细胞程序性坏死。特征为依赖于炎性半胱天冬酶,并伴有大量促炎症因子的释放。浙江动物细胞样本细胞焦亡实验服务

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)。细胞焦亡(pyroptosis)是一种今年发现的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。河南动物细胞样本细胞焦亡实验参考价格焦亡发生时形成孔隙,它允许细胞质的内容物。

细胞焦亡属于炎症性死亡途径,按激huo机制,可分为Caspase-1依赖和不依赖两种途径。两种途径都是通过切割GSDMD后形成N端游离的肽段,这一肽段会诱导细胞形成孔道并导致细胞破裂,释放胞质成分。两种途径都能同时诱导IL-1β和IL-18的前体进行切割,形成成熟的IL-1β和IL-18。不同的只是是否直接激huoCaspase-1。炎性小体激huo的分子机制与焦亡的诱导发生需要两步机制:第一步是启动步骤,促炎因子如 proIL-1β、Nlrp3和caspase-11等的转录生成。第二步是激huo炎性复合物,炎性复合物包括NLR(NOD-like receptors,胞浆内感受器)蛋白家族成员、衔接蛋白ASC/TMS1和Pro-Caspase-1,其中NLR蛋白家族成员中NLRP3是细胞焦亡中的主要炎性复合物。

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。(1)细胞焦亡发生的经典通路:在病原体、细菌等信号的刺激下,细胞内的NLR识别这些信号,通过衔接蛋白ASC与Pro-Caspase-1结合,激huoCaspase-1,活化的Caspase-1一方面切割GasderminD,形成GasderminD氮端和碳端,GasderminD氮端就会和细胞膜上的磷脂蛋白结合,形成孔洞,释放内容物,诱导焦亡发生;另一方面,活化的Caspase-1对IL-1β和IL-18的前体进行切割,形成有活性的IL-1β和IL-18,并释放到胞外,造成炎症反应;(2)依赖Caspase-4、5、11的非经典途径:以炎性刺激因子LPS为例,没有通过受体直接进入细胞质内,Caspase其它家族成员如Caspase-4、5、11被活化,活化的Caspase-4、5、11切割GasderminD,诱导焦亡发生;另一方面,诱导Caspase-1的活化,对IL-1β和IL-18的前体进行切割,造成炎症反应。尿酸可通过 TLR4 激huo NLRP3 及下游焦亡信号因子,导致肾脏炎症反应及细胞焦亡。

利用脂质体泄漏实验,研究人员进一步发现gasdermin N端结构域能高效特异地破坏含有磷酸化磷脂酰肌醇或心磷脂的脂质体。利用不同尺寸葡聚糖分子,他们发现破坏后的脂质体只能允许小于10纳米尺度的分子被释放,该现象提示gasdermin N端结构域有可能在脂膜上聚合形成规则的孔道。生化交联实验结果证实gasdermin N端结构域在结合脂质体或是在细胞焦亡中转位上膜后都会发生高度聚合。利用负染电镜的方法,他们***观察到gasdermin N端结构域能在特异磷脂或天然磷脂组成的膜形成很多蜂窝状的孔道,这些孔道的内径约10-14纳米。进一步的电镜分析表明gasdermin N端结构域在膜上形成16元聚合体的孔道。此外,他们还通过对GSDMA3蛋白高分辨率晶体结构的解析,揭示了gasdermin N端结构域作为一种全新的打孔蛋白的独特结构特征,以及与C端结构域之间的精细的自抑制相互作用。基于结构设计的点突变实验结果进一步确认了gasdermin N端结构域结合膜脂和在膜上打孔的特性是其诱导细胞焦亡的分子基础。GSDME能将化疗药物诱导的caspase-3依赖的细胞凋亡转换胃ai细胞焦亡,进而达到zhiliao目的。浙江细胞样本细胞焦亡参考价格

化疗药物通过Caspase-3切割GSDME诱导细胞焦亡。浙江动物细胞样本细胞焦亡实验服务

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—坏死性凋亡不一样,坏死性凋亡发生不需要caspase的参与。细胞焦亡发生时,细胞会发生肿胀,在细胞破裂之前,细胞上形成凸出物,之后细胞膜上形成孔隙,使细胞膜失去完整性,释放内容物,引起炎症反应,此时,细胞核位于细胞中yang,随着形态学的改变,细胞核固缩,DNA断裂。细胞焦亡过程,具有caspase-1依赖性。在外界条件的刺激下,caspase-1前体可以与模式识别受体NLRP1、NLRP3等通过接头蛋白ASC变为一个高分子复合物,即炎症小体,也称依赖caspase-1的炎症小体。细胞在caspase-1激huo同时会释放出炎性因子白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)和IL-18,进而吸引更多的炎性细胞,加重炎症反应。焦亡发生时形成孔隙,它允许细胞质的内容物,如乳酸脱氢酶(lactatedehydrogenase,LDH)和炎性细胞因子释放,荧光标记的膜联蛋白V、7-氨基放线菌D或碘化丙啶进入细胞。浙江动物细胞样本细胞焦亡实验服务

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