細胞焦亡研究中的檢測指標有哪些？

更新時間：2021-09-16

點擊次數：12897

細胞焦亡是什么？

細胞凋亡（Apoptosis）是經典的細胞死亡方式，但隨著研究的不斷深入，很多細胞死亡現象并不能用細胞凋亡來解釋，隨著研究的深入，科學家又陸續發現了一些新的細胞死亡新機制。細胞焦亡（Pyroptosis）便是近年來發現并證實的一種炎癥程序性細胞死亡，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。細胞焦亡可由各種病理刺激引發，如中風、心臟病發作、癌癥、感染等。

按照激活機制，細胞焦亡可分為Caspase-1依賴和不依賴兩種途徑。兩種途徑都是通過切割GSDMD后形成N端游離的肽段，這一肽段會誘導細胞形成孔道并導致細胞破裂，釋放胞質成分。兩種途徑都能同時誘導IL-1β和IL-18的前體進行切割，形成成熟的IL-1β和IL-18。不同的只是是否直接激活Caspase-1。經典的細胞焦亡依賴于caspase-1，這從根本上將細胞焦亡與其它細胞死亡途徑區分開來。由于caspase-1是細胞焦亡途徑中的主要效應蛋白酶，因此caspase-1的活化是細胞發生焦亡的重要指標。

3種主要的pyroptosis途徑示意圖.jpg

三種主要的pyroptosis途徑示意圖[1]

細胞焦亡的特征：

1. 細胞膜破裂：Caspase-1介導的細胞膜離子梯度發生改變，細胞內滲透壓增加，導致細胞膜破裂，細胞膨大變形，釋放炎性物質；

2. DNA隨機降解：DNA隨機降解，不像細胞凋亡時，DNA降解為180-200bp及其整數倍的片段；

3. 產生炎癥體：炎癥體是一種胞質多聚體信號復合物，協調免疫反應對入侵病原體的激活。炎癥體的激活導致caspase-1的加工和激活。一旦被激活，caspase-1將pro-IL-1β和pro-IL-18切割成成熟形式IL-1β、IL-18，并切割Gasdermin D（由GSDMD編碼）以誘發細胞焦亡。

4. 活化的IL-1β和IL-18釋放：炎性細胞因子IL-1β和IL-18在細胞焦亡中經歷caspase-1依賴性激活和分泌。白介素-1β是一種有效的內源性熱原，可刺激發熱、白細胞組織遷移和多種細胞因子和趨化因子的表達。白細胞介素-18誘導干擾素γ的產生，對活化T細胞、巨噬細胞和其它細胞類型很重要。白細胞介素-1β和白細胞介素-18在一系列炎癥和自身免疫性疾病的發病機制中起著至關重要的作用。

細胞焦亡的檢測指標：

1. Gasdermin D的切割：細胞焦亡發生時，GSDMD（53KD）被切割，產生30KD左右的片段，能夠通過Western blot（WB）對GSDMD的大小進行驗證。推薦：GSDMD抗體

2. Caspase的激活，主要是Caspase-1，Caspase-4，Caspase-5，Caspase-11：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。推薦：Caspase活性分析試劑盒

3. IL-1β、IL-18的成熟和釋放：細胞焦亡發生時，IL-1β和IL-18會釋放到細胞中，可以通過WB或ELISA方法檢測細胞上清中的IL-1β和IL-18的含量來驗證。

4. 細胞形態學檢測：可以用掃描電鏡觀察細胞形態，如：細胞膜破裂、細胞膨大變形、細胞器變形。

5. 染色質完整性檢測（TUNEL檢測等）

細胞焦亡與細胞凋亡異同點：

異同點		細胞凋亡	細胞焦亡
相同點		都是程序性細胞死亡過程
不同點	起因	生理條件下的基因調控	病理性的刺激
	細胞類型	細胞凋亡發生在所有細胞中	細胞焦亡一般發生在Mφ（巨噬細胞）和DC細胞中
	對組織的影響	無炎癥反應	有炎癥反應
	溶血現象	無溶血	有溶血
	標志性事件	細胞形態：縮小	細胞形態：膨大、變形
		細胞膜：結構完整	細胞膜：破裂
		細胞器：完整	細胞器：變形
		DNA：斷裂，降解為180~200bp及其整數倍的片段	DNA：隨機降解
		其他：核蛋白、細胞骨架、蛋白交聯破壞，吞噬細胞配體表達，形成凋亡小體	其他：核濃縮、形成焦亡小體
	分類	內源性途徑/線粒體途徑	經典通路：基于caspase1
	分類	基于caspase9	非經典通路：基于caspase4，5，11
	對caspase的依賴性	起始：caspase8，9，10	Caspase1，3，4，5，11
	對caspase的依賴性	執行：caspase3，6，7	Caspase1，3，4，5，11
	檢測指標	早期凋亡：Annexin V、JC-1；中期凋亡：Caspase；晚期凋亡：TUNEL；	Gasdermin D切割； Caspase-1、Caspase-4活性； IL-1β、IL-18含量.

細胞焦亡也是近幾年的研究熱點之一。此外，研究還表明，細胞焦亡與許多的人類疾病具有一定相關性，因此是很好的課題研究切入點。

昆盟生物可提供專業的細胞焦亡研究思路、技術服務以及全套試劑產品。

參考文獻：

[1] Yu J., et al. Mechanisms of Neoantigen-Targeted Induction of Pyroptosis and Ferroptosis: From Basic Research to Clinical Applications. Front Oncol, 2021. 11: 685377.

[2] Qian Z. et al. Pyroptosis in the Initiation and Progression of Atherosclerosis. Front Pharmacol, 2021. 12:652963.

[3] Shi, J., et al. Cleavage of GSDMD by inflammatory caspases determines pyroptotic cell death. Nature, 2015. 526(7575): 660-5.

[4] Ding, J., et al. Pore-forming activity and structural autoinhibition of the gasdermin family. Nature, 2016. 535(7610): 111-6.

[5] Xia, X., et al. The role of pyroptosis in cancer: pro-cancer or pro-"host"? Cell Death Dis, 2019. 10(9): 650.

[6] Zeng Z. et al., Role of pyroptosis in cardiovascular disease. Cell Prolif, 2019. 52(2): e12563.

上海昆盟生物科技有限公司 (Coweldgen Scientific Co,.LTD) 是一家專注于生命科學領域提供相關試劑產品和服務的生物高科技企業，坐落于上海聚科生物產業園。公司提供種類齊全的細胞系、質量穩定的細胞培養試劑產品、成熟高效的技術服務。本著“守正創新，科學嚴謹"的理念，我們以高標準塑造行業品牌，以全新視野構建現代企業，勇于探索和創新。公司業務范圍涉及全國各省市自治區，與國內多家醫院、高校、科研院所、生物科技公司建立了良好的合作關系，贏得了良好的市場聲譽和廣泛的認可，我們保證將繼續為廣大科研用戶提供專業、高效、優質的產品及服務！

返回列表

在线中文免费视频_97精品久久_欧美刺激午夜性久久久久久久_久久久久久综合

細胞焦亡研究中的檢測指標有哪些？