大家好，今天普拉特泽生物跟大家一起学习细胞焦亡研究在不同的领域中的应用与实验案例，本文从感染性疾病、代谢性疾病或心血管疾病、神经系统疾病、动脉粥样硬化、肿瘤、肾脏相关疾病等六个方面详细分析。同时，普拉特泽生物细胞实验平台长期提供细胞焦亡检测与细胞焦亡整体课题协助服务，文尾更附有细胞焦亡课题研究的视频教程，快点学起来吧。

  首先是细胞焦亡与感染性疾病，也是我们在对细胞焦亡的研究中最简单也最广泛的。

  在病原体感染时，适度的细胞焦亡可清除致病微生物，而过度的细胞焦亡在导致细胞死亡的同时，释放炎症因子，扩大炎症反应，造成发热，低血压、败血症等症状。以败血症为例，败血症是由致病菌侵入血液系统，并在其中生长繁殖，产生毒素，引起全身性感染，最新研究表明，细胞自噬相关基因Atq7沉默后，可激活细胞焦亡途径。

        第二个就是细胞焦亡与代谢性疾病或心血管疾病的关联。

        1、因代谢障碍或代谢旺盛等原因引起的疾病称为代谢性疾病，常见的有糖尿病、痛风、糖尿病性心肌病等。以糖尿病性心肌病为例，由心肌细胞死广引起，最新的研究显示高血糖可以造成活性氧的产生增加，进而上调NF-KB和TXNIP，NF-KB又可以上调NLRP3IL-1B前体以及IL-18前体的表达:TXNIP通过改变NLRP3的结构激活Caspase-1活化的Caspase-1-方面切割GasderminD，形成含有GasderminD氮端活性域的肽段，诱导心肌细胞膜穿孔、破裂，释放内容物，引起炎症反应;另一方面，活化的Caspase-1对IL-1β和IL-18的前体进行切割，形成有活性的IL-1β和IL-18，并释放到胞外，募集炎症细胞聚集，扩大炎症反应。

        2、通过小鼠心肌炎动物模型研究发现，125-二羟基维生素D3能够抑制心肌细胞焦亡信号通路阻止心肌细胞死亡，使1.25-二羟基维生素D3治疗后的心肌炎小鼠病情状况普遍得以改善。文献来源：Cholecalciterol cholesterol emulsion attenuates experimental autoimmune myocarditis in mice via inhibition of the pyroptosis signaling pathway

        3、研究发现，高血糖环境下miRNA-9可通过作用于蛋白ELAVL1(ELAV-like protein 1)继而抑制caspase-1及IL-1β在心脏及心肌细胞中的表达，阻遏高糖诱导的心肌细胞焦亡，这为糖尿病心肌病提供了可能的治疗靶点。参考文献：MicroRNA-9 inhibitshyperglycemia-induced pyroptosis in human ventricular cardiomyocytes by targeting ELAVL1.

        第三就是细胞焦亡与神经系统疾病的关系。

        神经系统疾病包括脑损伤，癫痫等。以癫痫为例，研究发现，癫痫发作可通过钾离子外流等途径激活NLRP1炎症体，进而激活依赖Caspase-1的焦亡途径，导致癫痫进一步发展。

        第四就是细胞焦亡与动脉粥样硬化的关系：

        1、在动脉粥样硬化的发展中，炎症被认为是启动和驱动动脉粥样硬化的主要因素。在高血脂，氧化修饰的低密度脂蛋白等几次下，激活Caspase-1，介导血管内皮细胞，巨噬细胞，血管平滑肌细胞的焦亡与炎症反应，导致血管扩张功能障碍、坏死中心的形成，粥样硬化斑块的稳定，最终造成动脉粥样硬化。

        2、研究发现NLRP3相关的下游分子(ASCcaspase-1IL-1B及IL-18)在动脉粥样硬化斑块中的表达明显高干非动脉粥样硬化血管，且其表达的上调与斑块的脆性密切相关，提示NLRP3炎性小体激活介导动脉粥样硬化病变的演进。参考文献：NLRP3Inflammasome Expressionand Activation in Human Atherosclerosis.

        第五就是细胞焦亡与肿瘤之间的关系：

        1、研究发现，在ROS及细胞毒素的作用下，JNK激酶被激活并转移到细胞核内，促进焦亡相关基因的表达，启动焦亡的形成，控制肿瘤的发展。

        2、一项采用5-氟尿嘧啶处理胃癌细胞系以探索胃癌化疗机制的研究发现，qasdermin家族中的GSDME能将化疗药物诱导的caspase-3依赖的细胞凋亡转换胃癌细胞焦亡，进而达到治疗目的。参考文献：GSDME mediatescaspase-3-dependent pyroptosis in gastric cancer.

        最后就是细胞焦亡与肾相关的疾病：

        (1)研究发现，长链非编码RNAMALAT1参与了糖尿病肾病肾小管上皮细胞的焦亡过程。 MALAT1抑制了mir-23c的表达，mir-23c的下调促进了其靶基因ELAVL1的表达，ELAVL1是一种细胞焦亡相关蛋白，ELAVL1表达增加后可促进下游NLRP3Caspase-1 IL-13、IL-1的生成，最终导致肾脏炎症反应和细胞焦亡。参考文献：LongnoncodingRNAMALAT1 regulates renal tubular epithelial pyroptosis by modulatedmiR-23ctargeting of ELAVL1 in diabetic nephropathy.

        (2)近年来研究发现，细胞焦亡同样参与了肾脏纤维化的发生发展。研究发现NLRP3基因敲除的UUO小鼠与野生型相比，其活化的Casapse-1/IL-18/IL-1B明显减少，目肾小球的损伤及小管间质纤维化明显减轻。参考文献：NLRP3 deficiencyattenuatesrenal fibrosis and ameliorates mitochondrial dysfunction in a mouse unilateralureteral obstruction model of chronic kidney disease.

        (3)晶体相关性肾病研究发现以含100ug/mL尿酸培养液培养肾小管上皮细胞发现TLR4 NLRP3、Caspase-1IL-1ß表达的增加，予以TLR4的阻滞剂TAK242干预后NLRP3 Caspase-1IL-1的表达明显减少，说明尿酸可通过TLR4激活NLRP3及下游焦亡信号因子，导致肾脏炎症反应及细胞焦亡。参考文献：Soluble uric acid increases NALP3 inflammasome and interleukin-1βexpression in human primary renal proximaltubule epithelial cells through the Toll-like receptor 4- mediated pathway.

        好了，细胞焦亡研究的在临床上的意义和研究现状我们就看到这里啦，想了解学习更多细胞焦亡相关概述、文献和研究方法的同学请点击《细胞焦亡专题》更细致的的学习，我们下期见！