细胞焦亡在心血管系统疾病中的研究进展
2021-01-06高凡雅王军奎姬新才潘硕
高凡雅,王军奎,张䶮,姬新才,潘硕
(1.西安医学院,陕西 西安 710068;2.陕西省人民医院,陕西 西安 710068;3. 空军军医大学,陕西 西安 710032)
1 细胞焦亡的特征和信号通路
细胞死亡或存活在生理病理情况下都具有重要意义,细胞死亡可分为程序性死亡和非程序性死亡[1]。细胞程序性死亡是由基因调控的自主性有序死亡,能够被细胞信号转导的抑制剂阻断,细胞焦亡、凋亡、自噬均是程序性细胞死亡的形式;非程序性死亡主要是指接受物理或化学刺激后细胞的被动死亡,例如坏死[2];细胞焦亡是一种炎性死亡,由氧化应激,高血糖,炎症等病理刺激触发,目前在巨噬细胞,血管内皮细胞,心肌细胞,心脏成纤维细胞中均能观察到焦亡的发生[3]。细胞焦亡在形态学和机制上不同于凋亡和自噬等其他细胞程序性死亡,细胞焦亡以快速的质膜破坏和胞内白细胞介素-1β(IL-1β)和白细胞介素-18(IL-18)等炎性介质的释放为特征,能激活强烈的炎症反应[4]。
细胞焦亡的机制主要为胱天蛋白酶(Caspase)介导的Gasdermin蛋白活化,包括Caspase-1依赖性的经典途径和涉及Caspase-4,5和Caspase-11的非经典途径[5]。细胞在炎症等病理情况下激活NOD样受体(NLRP3)后,NLRP3可与凋亡相关斑点样蛋白(ASC)结合,后者的CARD和PYD结构域相互作用并连接Caspase-1,将Caspase-1裂解为成熟体(p10/p20四聚体)。活化的Caspase-1进一步识别非活性的IL-β和IL-18前体,并将其转化为成熟的炎性细胞因子;另一方面,活化的Caspase-1切割Gasdermin家族GSDMD的N端序列从而产生膜孔,膜孔的形成促进了炎性因子的释放,细胞肿胀,并最终导致细胞焦亡[6]。
