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细胞焦亡在相关疾病中的作用综述,脂多糖诱导的局灶性细胞死亡需要添加三磷酸腺苷吗

细胞焦亡在相关疾病中的作用综述

脂多糖诱导的局灶性细胞死亡需要三磷酸腺苷吗?脂多糖诱导的局灶性细胞死亡需要添加三磷酸腺苷的单核细胞渗出血管,进入组织和器官后,它们可以进一步分化发育成巨噬细胞,成为体内吞噬能力最强的细胞。巨噬细胞在不同的组织中有不同的名称:它们在肺中被称为“肺巨噬细胞”。它在神经系统中被称为“小胶质细胞”。在骨骼中,它被称为“破骨细胞精”

细胞焦亡和细胞凋亡的区别

1、定义细胞死亡(焦性下垂),又称细胞炎性坏死,是一种程序性细胞死亡 凋亡是指受基因控制的细胞为了维持内部环境的稳定而自主有序地死亡。 2.细胞烧焦的特征是细胞膨胀直至细胞膜破裂,导致细胞内容物释放和强烈活化。体细胞突变是发生在正常身体细胞中的突变,例如在皮肤或器官中 这种突变不会传给后代。 体细胞突变不同于生殖系突变,生殖系突变发生在将成为配子(精子和卵子)的细胞中 生殖细胞的突变可以传递给后代。

脂多糖诱导的局灶性细胞死亡需要添加三磷酸腺苷吗

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细胞焦亡和细胞凋亡的区别

细胞焦亡在相关疾病中的作用综述范文

局灶性细胞死亡是一种新发现的程序性细胞死亡形式,通过不同的激活途径在各种疾病的发病和进展中发挥重要作用。随着研究的深入,细胞死亡在心血管疾病、肿瘤、感染性疾病和自身免疫性疾病中的作用引起了广泛关注。本文旨在探讨细胞死亡与相关疾病关系的研究进展,为进一步阐明疾病的发病机制提供新思路,为获得有效的防治措施提供可能。

关键词:焦点细胞死亡;激活途径;相关疾病;

焦性下垂,也称为细胞炎性坏死,是一种新发现的程序化细胞死亡形式,[1]。与细胞凋亡不同,细胞灼热本质上取决于胱天蛋白酶-1的激活,这表明细胞持续膨胀直到细胞膜破裂,导致细胞内容物的释放,从而激活强烈的炎症反应[2]。目前,大量研究证实细胞死亡与各种疾病的发生和发展有关。本文综述了近年来细胞死亡及相关疾病的研究进展如下。

1。细胞死亡的激活途径

1.1 .经典细胞死亡途径

目前,胱天蛋白酶-1依赖性细胞死亡途径通常被认为是经典的细胞死亡途径[3]。已经证实caspase-1诱导的局灶性细胞死亡是由一系列能形成炎性小体的模式识别受体触发的[4]。每个炎症小体包括胱天蛋白酶激活和募集结构域(CARD)和/或嘧啶结构域(PYD)。仅含PYD的炎性小体需要由特殊接头蛋白(ASC)进行信号转导,而含CARD的炎性小体可以由ASC或直接用caspase-1 [4-5]进行信号转导。其中最常见的是Nod样受体(NLRs),即NLRP1、NLRP2、NLRP3和NLRC4等。其通过识别同源配体与ASC结合形成大分子复合物,从而激活胱天蛋白酶-1,促进白细胞介素-1β和白细胞介素-18的分泌,并诱导细胞死亡[6]。小鼠和人类的巨噬细胞和树突状细胞是caspase-1依赖性局灶性死亡的主要细胞类型,[2]。

1.2、非经典细胞死亡途径

值得注意的是,还有非经典的细胞死亡途径。研究发现小鼠caspase-11只能被革兰氏阴性菌感染激活。在此过程中,革兰氏阴性菌的内毒素脂多糖直接与细胞质中caspase-11的CARD结合。活化的胱天蛋白酶-11通过未知的机制控制NLRP3的炎症体依赖性胱天蛋白酶-1的切割[5]。由于人类缺少胱天蛋白酶-11,这种细胞内脂多糖相关的信号通路仍不清楚。然而,其他研究表明,人半胱天冬酶-4和半胱天冬酶-5作为半胱天冬酶-11类似物,可以直接与脂多糖结合,激活细胞死亡过程,类似于半胱天冬酶-11 [7]。非经典细胞死亡途径的机制尚不清楚,需要进一步研究。

2,细胞死亡和相关疾病

2.1 .心血管疾病

目前,细胞死亡在心血管系统中的作用已经在多种心血管疾病中得到证实。近年来,国内学者发现冠状动脉粥样硬化患者主动脉中NLRP3炎性小体的表达明显高于正常对照组,其表达水平与冠状动脉疾病的严重程度和动脉粥样硬化的危险因素有关[8]。进一步的研究发现,动脉粥样硬化斑块中NLRP3相关下游分子(ASC,caspase-1,il1β和il18)的表达明显高于非动脉粥样硬化血管,其表达的上调与斑块的脆性密切相关,提示NLRP3炎性体的激活介导动脉粥样硬化病变的进展[9]。根据对小鼠心肌炎动物模型的研究,1,25-二羟基维生素D3可以抑制心肌细胞死亡信号通路,防止心肌细胞死亡,从而总体改善用1,25-二羟基维生素D3治疗的心肌炎小鼠的疾病状况[10]。Jeyabal P等人[11]研究还发现,miRNA-9通过在高血糖环境下作用于蛋白ELAVL1 (ELAV样蛋白1),可以抑制心脏和心肌细胞中caspase-1和白介素-1β的表达,从而抑制高葡萄糖诱导的心肌细胞灼热,这为糖尿病性心肌病提供了可能的治疗靶点。此外,NLRP3炎性体基因沉默也能抑制心脏和心肌细胞中caspase-1和il1β的表达,这表明NLRP3也可能参与糖尿病心肌病的发生,其基因沉默对糖尿病心肌病[12]有保护作用。此外,NLRP3炎性小体也已被证明通过无菌炎症反应信号诱导细胞死亡而参与心肌梗死。抑制NLRP 3激活可有效改善心室重构和心功能2.2 .肿瘤疾病。总之,不同途径激活的细胞死亡参与了各种心血管疾病的发病机制。目前,需要大量研究来探索可能存在的相同途径和相互作用机制,以便为心血管疾病的有效预防和治疗提供新的途径。

[13]

如今,细胞死亡在肿瘤疾病中的作用也受到了极大的关注。一项用5-氟尿嘧啶治疗胃癌细胞系的研究探索胃癌化疗的机制,发现gasdermin家族中的GSDME可以将化疗药物诱导的caspase-3依赖性凋亡转化为胃癌细胞的局灶性死亡,从而达到治疗目的[14]。其他研究表明,肝癌组织和细胞的细胞凋亡过程经常受到抑制。小檗碱能在体内外诱导细胞凋亡,从而减弱肝癌细胞的活力、侵袭和迁移。相反,caspase-1抑制剂的加入可以减轻小檗碱对肝癌细胞的影响,提示caspase-1诱导的细胞凋亡在肝癌的发病机制中起着重要作用,可能成为肿瘤治疗的新靶点。此外,为了探索肝X受体抗癌特性的分子机制,德朗热(Derangère V)等人以人和小鼠结肠癌细胞为研究对象。LXRβ通过激活caspase-1和NLRP3炎性小体诱导癌细胞死亡,然后诱导结肠癌细胞死亡。纳塔莉亚·皮萨托(Nathalia Pizato)等人用二十二碳六烯酸(二十二碳六烯酸)治疗乳腺癌细胞还发现,二十二碳六烯酸可以激活半胱天冬酶-1和gasdermin D,增加白细胞介素-1β的分泌,导致细胞膜孔隙的形成,最终通过细胞烧焦导致乳腺癌细胞死亡,而半胱天冬酶-1抑制剂可以保护乳腺癌细胞免受二十二碳六烯酸诱导的细胞烧焦。因此,在各种肿瘤的发生和发展中,肿瘤细胞死亡往往起着保护机制的作用。这一过程与炎症小体和胱天蛋白酶的激活密切相关。然而,在这一过程中存在许多细胞因子,其作用途径仍不清楚,需要进一步研究和阐明。

2.3传染病

细胞焦烧死亡已被证明与各种细菌的感染密切相关,炎症小体的激活对宿主抵抗各种细菌的感染至关重要。一些研究发现,在感染鼠伤寒沙门氏菌、伯克霍尔德氏菌和铜绿假单胞菌的巨噬细胞中,NLRC4炎性小体可以被激活,从而在相关因素的作用下消除病原体。干扰素调节因子8 (IRF 8)也可以通过NLRC4炎症体介导的细胞因子产生和细胞灼热保护身体免受病原体的侵害。其他研究表明鼠伤寒沙门氏菌和嗜肺军团菌在侵入宿主细胞细胞质后能够激活caspase-11,从而提高细菌清除率。上述研究表明,当病原体感染人体时,细胞死亡可能是宿主的防御机制。然而,细胞死亡的过度激活也会对身体造成伤害。一项涉及60名创伤患者和10名健康对照的队列研究发现,33名发展为败血症的创伤患者在创伤后24小时内单核细胞凋亡和焦烧死亡的发生率较高,血清白细胞介素-6、白细胞介素-18和单核细胞趋化蛋白-1水平较高,单核细胞焦烧死亡的发生率与创伤严重程度评分、血清白细胞介素-6、白细胞介素-18和单核细胞趋化蛋白-1水平密切相关,提示单核细胞焦烧死亡率可能是创伤患者败血症的一个预测指标。国内学者也发现肠道病毒71型和柯萨奇病毒B3型的感染均可导致caspase-1活化,从而增加白细胞介素-1β和白细胞介素-18的表达,最终导致宿主细胞的局灶性死亡。caspase-1抑制剂能明显缓解病毒感染小鼠的疾病症状,显著减少两种肠道病毒的复制,提示细胞的局部死亡参与了肠道病毒71型和柯萨奇病毒B3型的感染过程,caspase-1抑制剂治疗对感染这类肠道病毒的宿主有很大益处。可以看出,细胞烧焦对受感染宿主的利弊主要取决于病原菌的类型。

2.4、自身免疫性疾病

值得注意的是,目前也有大量的研究集中在探索细胞死亡与自身免疫性疾病之间的关系。一些研究发现,caspase-1基因敲除的类风湿性关节炎小鼠关节炎症反应和关节软骨退变明显减轻,提示caspase-1在类风湿性关节炎的发病机制中起着重要作用。其他研究发现,抑制嘌呤受体P2X4的表达可以显著降低血清白介素-1β水平,进一步抑制NL-RP1炎性小体的活化,最终减轻关节炎症和损伤。这些研究表明caspase-1和NLRP1炎症体介导的细胞死亡与类风湿性关节炎有关。此外,一些研究还表明,核分子U1-snRNP可通过结合自身抗体刺激系统性红斑狼疮(SLE)患者单核细胞中NLRP3炎性小体的活化,从而导致白细胞介素-1β的产生而诱导细胞死亡。对系统性红斑狼疮患者血液中分离的中性粒细胞细胞外网络(NETS)的研究发现,NETs刺激的系统性红斑狼疮患者巨噬细胞中存在大量NLRP3炎性小体,NETs也能直接激活caspase-1,导致大量分泌白细胞介素-1β和白细胞介素-18,诱导细胞死亡,这表明细胞死亡参与了NETs介导的系统性红斑狼疮的发病机制。此外,狼疮肾炎组织中NLRP3炎症小体、caspase-1蛋白和基因的表达也上调。通过抑制其表达,狼疮性肾炎患者的症状将得到明显缓解。由于自身免疫性疾病的确切发病机制尚不清楚,也没有有效的防治方法,目前对自身免疫性疾病中细胞死亡的研究可能会给疾病的防治带来新的突破。

细胞死亡与各种疾病的发生和发展有关,并通过各种炎症体和炎症因子介导的不同激活途径影响疾病的严重程度。虽然已经证实局灶性细胞死亡的发生与炎性小体和胱天蛋白酶的激活密切相关,但是在这个过程中仍然存在许多细胞因子,并且它们的途径仍然不清楚。从细胞死亡的角度进行进一步的探索,可以为阐明各种疾病的发病机理和探索有效的防治措施提供新思路。

参考

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