Caspase-1及其在心血管疾病中的作用研究进展*
2021-03-29姜艳娇孙增先胡盼盼综述审校
姜艳娇,孙增先,胡盼盼 综述,刘 云 审校
(徐州医科大学附属连云港医院药学部,江苏连云港 222061)
细胞焦亡是一种程序性细胞死亡方式,被认为是针对细胞内病原体的重要的先天免疫反应[1],以天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶-1(caspase-1)介导、质膜破坏及细胞成分和促炎性介质释放为特征[2]。Caspase-1在体内无活性,需经炎症小体NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NOD-like receptor thermal protein domain associated protein 3,NLRP3)将其激活为具有两个p20和两个p10亚基的异四聚体[3],激活后的caspase-1紧接着将白细胞介素(IL)-1β前体和IL-18前体裂解为成熟的活性IL-1β和IL-18[2]。此外,caspase-1可裂解gasdermin D(GSDMD)形成其N末端结构域片段,其N末端片段富集促进膜孔形成,从而导致炎性因子释放,引起细胞焦亡[4]。
如今,心血管疾病(cardiovascular disease,CVD)是全球范围内威胁人类健康、造成人类死亡的主要原因之一,主要包括肺动脉高压(pulmonary arterial hypertension,PAH)、动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)、心力衰竭(heart failure,HF)、心肌缺血/再灌注损伤(myocardial ischemia-reperfusion injury,MI/RI)和心肌梗死(myocardial infarction,MI)。近年来研究发现,caspase-1参与的细胞焦亡相关的炎症免疫因素在CVD发生、发展过程中扮演着重要角色,深入探索caspase-1在CVD中的作用机制,将有利于为CVD的预防和治疗提供新的靶点和治疗措施。
1 Caspase-1的结构及其功能
Caspase-1是与炎症小体相关的caspase家族成员,具有一个氨基末端半胱天冬酶募集结构域(caspase recruitment domain,CARD)、一个中央大催化结构域和一个羧基末端小催化亚基结构域,它们共同参与了酶活性中心的形成[5]。早期研究已确定caspase-1可自动加工形成活性 p20/p10复合物。此外,线粒体功能障碍可致炎症小体NLRP3活化寡聚,以激活caspase-1[6]。Caspase-1 激活后可促进成熟 IL-1β和IL-18的产生和分泌[7]。在体外,caspase-1切割的重组GSDMD N-末端片段紧密结合脂质体并形成大的细胞膜通透性孔,从而诱导细胞焦亡,引起炎性反应。……
