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程序性细胞死亡 (Programmed cell death, PCD) 是多细胞生物中,由基因调控的细胞**过程,对多细胞生物的发育、体内稳态和完整性至关重要。PCD 的研究涉及多个领域,如免疫、神经系统发育、癌症、感染等。常见的 PCD 有细胞凋亡 (Apoptosis)、自噬 (Autophagy) 和焦亡 (Pyroptosis),以及近年发现的铁死亡 (Ferroptosis) 。
图 1. 细胞死亡分类[2]
细胞焦亡机制
(左) Caspase-1 依赖性细胞焦亡;(右) 非 Caspase-1 依赖性细胞焦亡
在了解细胞焦亡机制之前,我们需要先认识两种重要组分: 炎症小体 & Gasdermin D。
炎症小体 (Inflammasome): 一般是由上游感受器蛋白,即模式识别受体 PRR,和衔接蛋白 ASC 以及下游的 Caspase-1 组成的复合物 (图 3),其中 PRR 能识别病原体入侵诱导的某些病原相关分子模式 PAMPs 和损伤相关分子模式 DAMPs。PRR 家族包括 Toll-样受体 (TLRs)、NOD-样受体和 AIM2 等成员,经典的炎症小体亚型的感受器包括 NOD-样受体 (NLRP1, NLRP3, NLRC4) 、AIM2 或热蛋白结构域 PYD,在识别 PAMPs 或 DAMPs 后活化 Caspase-1。
Gasdermin D (GSDMD): 焦亡中炎症 Caspase-1/4/5/11 的直接底物。GSDMD (53 kDa) 被 Caspase-1/4/5/11 裂解产生一个能启动焦亡的 N-末端片段 ( GSDMD-NT, 31 kDa) 和一个功能未知的 C-末端片段 (GSDMD-CT, 22 kDa)。GSDMD-NT 与细胞膜内小叶结合,并构成直径 10-33 nM 的孔。GSDMD-NT 也驱动 NLRP3-依赖性 Caspase-1 炎症小体的激活,这可能要求 GSDMD 诱导形成的孔隙并引起钾外排。
细胞焦亡与其他常见 PCD 的区别
细胞凋亡 (Apoptosis): Caspases 依赖性的经典 PCD。凋亡细胞受控地分裂成凋亡小体,随后被周围的细胞和吞噬细胞识别和吞噬。在凋亡和焦亡中, Caspases 都发挥了重要的作用。
铁死亡 (Ferroptosis): 近年来发现的一种铁依赖性的 PCD,区别于细胞凋亡、细胞坏死、细胞自噬。
表 2. 几种 PCD 对比 (点击查看大图)[13] 细胞焦亡相关疾病
相关产品 收录了 400+ 种细胞焦亡相关产品,主要靶向焦亡信号通路中主要靶点,可以用于细胞焦亡信号通路及相关疾病的研究 收录了 1000+ 种凋亡相关产品,主要靶向凋亡信号通路种主要靶点,可以用于细胞凋亡信号通路及相关疾病的研究描述 提供 900+ 种自噬信号通路相关的产品,是研究自噬相关调控及疾病的有用工具 收集了 400+ 铁蛋白信号通路相关化合物,具有铁蛋白诱导或抑制活性。是研究铁作用机理的有用工具 基于 WST-8 的广泛应用于细胞活性和细胞毒性检测的快速、高灵敏度试剂盒。 JC-1 试剂盒 JC-1 Mitochondrial Membrane Potential Assay Kit 以 JC-1 为荧光探针,快速灵敏地检测组织、细胞或纯化的线粒体跨膜电势差的试剂盒,可以用于早期的细胞凋亡检测 荧光 DNA 染色剂 用于细胞染色的红色荧光染料 铁死亡诱导剂 参考文献 1.
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