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武漢艾美捷科技有限公司
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閱讀：294發布時間：2020-8-10
細胞焦亡是近年來發現并證實的一種新的程序性細胞死亡方式，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。細胞焦亡的形態學特征、發生及調控機制等均不同于凋亡、壞死等其他細胞死亡方式。
研究表明，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，并發揮重要作用，對細胞焦亡的深入研究有助于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。
細胞焦亡的特征
1.形態學
光鏡下焦亡細胞表現為細胞腫脹膨大，并且有許多氣泡狀突出物。相對壞死細胞而言，細胞焦亡的腫脹程度更低。電鏡下，可以清楚看到在細胞質膜破裂前，焦亡的細胞形成大量小泡，即焦亡小體。之后細胞膜上會形成孔隙，細胞膜破裂，內容物流出。
2.生化特征
細胞焦亡的生化特征主要標志有炎癥小體的形成，caspase和gasdermin的激活以及大量促炎癥因子的釋放。
細胞焦亡的主要通路
細胞焦亡主要依靠炎癥小體激活caspase家族的部分蛋白，使其切割gasdermin蛋白，激活gasdermin蛋白，活化的gasdermin蛋白轉位到膜上，形成孔洞，細胞腫脹，胞質外流，終導致細胞膜破裂，細胞焦亡。細胞焦亡亦有經典通路與非經典通路之分。
1.經典通路
caspase-1通路通過炎癥小體感知危險，招募并活化caspase-1，caspase-1切割并激活IL-18，IL-1β等炎癥因子，切割GSDMD的N端序列，使其結合到膜上產生膜孔，導致細胞焦亡。
2.非經典通路
在非經典通路中，人源的caspase-4，5，鼠源的caspase-11，則可以直接與細菌的LPS等接觸激活，然后切割GSDMD，并間接激活caspase-1，引發焦亡。
證明細胞程序性死亡是否為細胞焦亡，建議至少驗證如下指標：
1. Gasdermin D
細胞焦亡發生時，Gasdermin D（GSDMD，53KD）被切割，產生30KD左右的片段，可以購買GSDMD一抗，用Western blot（WB）來驗證。
2. Caspase-1、Caspase-4
細胞焦亡發生時，caspase-1和caspase-4被激活，可以通過檢測caspase-1和caspase-4的活性來驗證。
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3. IL-1β、IL-18
細胞焦亡發生時，IL-1β和IL-18會釋放到細胞中，可以通過ELISA方法檢測細胞上清中的IL-1β和IL-18的含量來驗證。
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同時，可以用掃描電鏡觀察細胞形態（細胞膜破裂、細胞膨大&變形、細胞器變形）。
如上關于細胞焦亡的知識，你get到了嗎？
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