Caspase-1调控单核—巨噬细胞分化的效应及机制
Caspase与细胞凋亡
Caspase与细胞凋亡Caspase与细胞凋亡沈阳市第一人民医院神经内科（110041）李莉摘要：细胞凋亡，又称程序性细胞死亡（Programmed cell death, PCD）是机体生长发育、细胞分化和病理状态中细胞自主性死亡过程。
是细胞内由基因编码调控的按严格程序执行的细胞自杀过程。
细胞凋亡是细胞生长发育过程的重要生命现象，是目前生物医学领域中的一个重要研究课题。
阐明细胞凋亡的分子机制可对一些疾病的防治（如肿瘤，神经退行性疾病等）产生积极影响。
许多实验提示细胞凋亡涉及一个瀑布式（Cascade）基因表达过程。
半胱氨酸蛋白酶（Caspase）在细胞凋亡中发挥始动和效应作用。
本文就其生物学特性及其在凋亡中的作用机制作一综述。
关键词：Caspase；细胞凋亡细胞凋亡的原词Apoptosis由两个拉丁字组成。
Apo指离开，ptosis是落下，意思是细胞凋亡有如秋天落叶，到一定时候即失去生命力，遂即脱落，细胞凋亡，又称程序性细胞死亡（Programmed cell death，PCD）是机体生长发育、细胞分化和病理状态中细胞自主性死亡过程，是细胞内由基因编码调控的，按严格程序执行的细胞自杀过程。
通常需要30到60分钟，细胞凋亡形态学上的变化主要有DNA破碎，染色质凝集，细胞皱缩，线粒体肿胀和凋亡小体形成，而整个过程的结束以凋亡小体被吞噬为标志。
多数类型细胞在凋亡的最后阶段发生细胞核DNA的降解：DNA降解成180-200bp或其倍数的片段，因此在琼脂糖凝胶电泳上可见到有特征性的梯形图谱。
目前对凋亡的研究深入到分子水平，发现多种半胱氨酸蛋白酶（Cysteine aspartase）在细胞凋亡之中发挥着重要作用。
1、什么是Caspase通过对美丽线虫（nematode caenorhabditis elegans）的细胞死亡机制的研究发现，至少有3个基因直接参与了细胞凋亡的调节。
ced-3、ced-4直接介导细胞死亡，为促凋亡基因，其编码的蛋白分别为CED-3、CED-4、ced-3在细胞中起关键作用，称为线虫自杀基因，CED-3则称为死亡蛋白酶；ced-9则拮抗其作用，为抗凋亡基因，其编码的蛋白质为CED-9。
NLRP3炎性小体与糖尿病肾病的研究进展
糖尿病肾病(diabetic nephropathy，DN）作为一种最常见的糖尿病慢性并发症，已占据导致终末期肾病的领导地位。
DN的发病机制复杂，主要有：糖代谢异常、肾脏血流动力学改变、氧化应激、细胞因子的作用、炎症反应和遗传因素等，而炎症反应的研究中可能作为共同的下游通路，介导DN的发生发展。
炎症反应的研究中，尤以NLRP3炎性小体研究较多，且NLRP3炎性小体的异常激活与多种疾病的发生发展密切相关，如系统性红斑狼疮、阿尔茨海默病、痛风、2型糖尿病等。
虽然NLRP3炎性小体介导DN的机制尚不十分明确，但其介导DN的发生发展是毋庸置疑的，而通过对其信号通路的抑制可改善DN症状。
本文主要就NLRP3炎性小体的组成、激活模式及其与DN的密切关系的研究进展做一综述。
1NLRP3炎性小体组成NLRP3是一种位于细胞质内的Nod样受体（NOD-like receptor,NLR）和位于细胞膜上的Toll样受体（Toll-likereceptor,TLR）共同通过识别入侵的微生物以及体内的危险信号，激活固有免疫，从而作为机体防御的第1道防线发挥作用。
NLRP3炎性小体是相对分子质量约为700000的蛋白复合物[1]，包括NOD样受体蛋白3（NLRP3）、凋亡相关斑点样蛋白（ASC）和天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶-1（cas⁃pase-1）[2]。
其中NLRP3是炎性小体的核心蛋白，通过识别并连接上游信号介导自身寡聚激活，激活的NL⁃RP3通过接头蛋白ASC连接caspase-1前体形成NL⁃RP3炎性小体。
Caspase-1又称为IL-1β裂解酶，是NLRP3炎性小体的效应蛋白，在形成炎性小体后通过催化作用水解成有活性的P10和P20亚基，其中P20亚基可通过诱导IL-1β前体成熟和分泌IL-1β、IL-18，NLRP3炎性小体的激活主要发生在巨噬细胞和树突状细胞上[3]。
2NLRP3炎性小体激活模型NLRP3静息时定位于内质网中，被信号启动后则定位于核周，与内质网和线粒体共同定位[4]。
caspase-1介导的细胞焦亡与炎症反应
03
Caspase-1还能促进细胞因子的产生和分泌，如IL-1β
和IL-18，这些因子在炎症反应中发挥重要作用。
caspase-1与炎症性疾病的关系
01
Caspase-1与多种炎症性疾病 的发生和发展密切相关。
02
研究表明，caspase-1的激活 和细胞焦亡过程在类风湿性关 节炎、克罗恩病和动脉粥样硬 化等疾病中发挥重要作用。
caspase-1在细胞内的定位与分布
细胞质
Caspase-1主要分布在细胞质中，与细胞质中的其他蛋白相互作用，参与细胞凋亡和炎 症反应等过程。
细胞核
Caspase-1也可以进入细胞核，与核内的DNA和蛋白质相互作用，影响基因表达和 DNA修复等过程。
03
caspase-1介导的细胞焦亡
细胞焦亡的定义与特征
01
进一步研究caspase-1在细胞焦亡和炎症反应中的具体作用机制，
有助于发现新的药物靶点。
药物设计与优化
02
基于对caspase-1结构和功能的深入了解，可以设计和优化更有
效的药物分子，提高治疗效果并降低副作用。
临床试验与验证
03
开展临床试验以验证针对caspase-1的药物在人体中的安全性和
有效性，为将来的药物上市提供依据。
细胞焦亡的生Leabharlann 学意义细胞焦亡在天然免疫中发挥重要作用，能够清除 被感染或受损的细胞，并引发炎症反应。
细胞焦亡有助于维持组织稳态，防止病原体扩散 和感染。
细胞焦亡与多种疾病的发生和发展密切相关，包 括炎症性疾病、神经退行性疾病和癌症等。
04
caspase-1与炎症反应
炎症反应的概述
炎症反应是机体对损伤、感染或 异常刺激的一种防御性反应，表 现为红肿、发热、疼痛等症状。
中性粒细胞胞外诱捕网在痛风性关节炎中的作用一枚硬币的两面
135痛风性关节炎(gouty arthritis, GA)是由单钠尿酸盐(monosodium urate, MSU)晶体沉积引发的炎症性疾病[1]。
当痛风性关节炎患者的尿酸浓度超过尿酸的溶解度达到过饱和状态时，MSU 晶体会在软骨、滑膜及周围组织沉积并刺激关节滑膜，发生一系列病理反应，从而引发关节处出现急性炎症[2]。
此时，血管内皮表面的黏附分子会捕获循环血中的中性粒细胞，渗出血管，定向迁移至关节腔的炎症部位，识别并对抗入侵宿主体内的病原体，发挥保护作用[3]。
近年研究发现，除了吞噬及脱颗粒作用外，中性粒细胞也可以通过形成中性粒细胞胞外诱捕网(neutrophil extracellular traps, NETs)的方式消灭入侵的病原微生物[4]。
NETs 由于吞噬刺激从中性粒细胞释放的胞外DNA 纤维，帮助嗜中性粒细胞固定并诱捕细菌、真菌或病毒，从而更有效地消除这些病原体[5]。
Brinkmann 等人[6]率先发现NETs ，他们通过免疫荧光及DNA 染料染色的方法对NETs 的组成进行分析后得出，该结构是由染色质和蛋白颗粒组成的、能捕获并杀死微生物的胞外网状结构。
MSU 晶体诱发中性粒细胞NETs 产生，后者反过来吞噬捕获MSU 晶体，并通过镶嵌在NETs 上的弹性蛋白酶、髓过氧化物酶、组织蛋白酶G 等酶类的杀菌作用，发挥其抗菌作用，防止炎症扩散[7]。
鉴于中性粒细胞NETs 在GA 中发挥的重要作用，本文将对GA 的发生、发展及炎症消散过程进行概述，重点讨论中性粒细胞NETs 在GA 中所起到的双重作用，并对GA 中参与中性粒细胞NETs 形成的相关信号通路进行简述。
*国家自然科学基金项目(31972901、31671234、31571430)†通信作者，研究方向：免疫学与骨代谢调控。
E-mail:******************.cndoi:10.3969/j.issn.0253-9608.2021.02.008中性粒细胞胞外诱捕网在痛风性关节炎中的作用：一枚硬币的两面*王雪霖①，曹秀梅②，闫建设①†①上海大学 生命科学学院，上海 200444；②上海交通大学 医学院，上海市免疫学研究所，上海 200025摘要 痛风性关节炎(gouty arthritis, GA)是一种由大量单钠尿酸盐(monosodium urate, MSU)沉积所导致的急性炎症。
脑缺血损伤及药物的干预作用
（四）一氧化氮损伤
NO（ 神经递质）
精氨酸
NO
NOS
cNOS iNOS----NO、ONOO、NO2、N2O3 nNOS eNOS----NO
缺血早期表达上调------维持血管内皮功能 抗白细胞粘附
缺血中过度表达-----NO -----有毒性作用
（五）炎性损伤
脑缺血再灌注后炎症免疫细胞的变化及细胞因子、 粘附分子的表达
S100B蛋白：高浓度特异地存在于中枢神经系统的多种细胞中。急 性缺血性脑血管病神经细胞出现水肿、变性和坏死，脑脊液和血浆中 S100B蛋白水平显著升高，成为缺血性脑损伤的一个重要标志物。
脑缺血损伤的炎症机制总结
The inflammatory mechanism of cerebral ischemia/reperfusion injury
脑 星形浸润白
趋化 单核
分泌趋化因 促进白细胞
细胞MCP1
缺
浸润脑组织
子IL-8 MIP 活化及粘附
白 细
胞
血
IL- 1β
粘附分子趋
白细胞附着
分泌MMP
浸 润
再
TNF-α
化因子表达
于内皮滚动
BBB破坏
脑 缺灌 血 再注
I激L-活1第β 二 T信N使F-系α 统
脑
录NF因-κN录子BF因等激-κ子B转活等激转活
（四）降低脑水肿和颅内压的药物
速尿和甘露醇
但不能长期应用。低分子右旋糖酐作为血液
ICAM-1（细胞间粘附分子-l） ： 是淋巴细胞功能相关抗原-1 （LFA-1）及巨噬细胞分化抗原-1（Mac-1）的配体。白细胞整合 素与ICAMs的结合在白细胞与内皮细胞相互作用并移向炎症灶的过程 中也起到重要作用。
caspass1通路调控机制
caspass1通路调控机制
Caspase 1 是一种重要的炎症相关蛋白酶，参与调节炎症反应和免疫应答。
Caspase 1的活性受到多种机制的调控。
1. 转录调控：Caspase 1基因的表达受到多个转录因子的调控，如NF-κB、AP-1等，它们能够结合在Caspase 1基因的启动子区域上，促进或抑制Caspase 1的转录。
2. 翻译后修饰：Caspase 1的活性可以通过翻译后修饰来调控。
例如，Caspase 1的自我断裂（autocleavage）是其激活的重要步骤之一，这一过程受到其他蛋白酶的调控，如Caspase 8、Caspase 11等。
3. 组蛋白修饰：组蛋白修饰也参与了Caspase 1的调控。
研究表明，组蛋白去乙酰化修饰酶（HDACs）和组蛋白甲基转移酶（HMTs）可以调控Caspase 1特定位点上的甲基化、乙酰化等修饰，从而影响Caspase 1的活性和功能。
4.反式调控：一些信号通路分子可以与Caspase 1发生反式调控，调节Caspase 1的活性与功能。
例如，NLRP3炎症小体信号通路被认为是Caspase 1激活的一个重要启动机制。
总的来说，Caspase 1的活性和表达受到多种机制的调控，包括转录调控、翻译后修饰、组蛋白修饰和反式调控等。
这些调控机制的研究有助于深入了解炎症反应和免疫应答的调控机制，并有望为相关疾病的治疗提供新的治疗策略。
巨噬细胞调节细胞凋亡的分子机制
巨噬细胞调节细胞凋亡的分子机制细胞凋亡是细胞自我死亡的一种形式，这种过程可以使机体不必要的或已被损坏的细胞被清除，并保持组织和器官的健康。
而在一些疾病中，细胞凋亡被过度调节，导致机体受到严重的损害。
因此，对于细胞凋亡的研究具有非常重要的实践意义。
目前已经发现，巨噬细胞在调节细胞凋亡的过程中起着非常重要的作用。
本文将就巨噬细胞如何进行细胞凋亡的调节，以及这种调节的分子机制进行探究。
一、巨噬细胞如何调节细胞凋亡巨噬细胞是一类在身体各个组织中广泛分布的白细胞。
它们的主要功能是吞噬和消化体内的微生物和其他类型的细胞垃圾。
在这些功能的过程中，巨噬细胞可以通过多种机制来调节周围细胞的生命和死亡。
一种最常见的调节方式是通过在周围细胞中释放一类蛋白质，即调节性细胞凋亡蛋白质（TRAIL）或甲基花青素（Resveratrol），来促进这些细胞死亡。
这些蛋白质通过与目标细胞上的受体结合，诱导与执行自我死亡的程式。
此外，研究还表明，巨噬细胞可以通过改变周围环境的细胞因子浓度和细胞间信号的强度来调节细胞命运。
这种细胞信号发送过程可以通过多种途径进行，包括细胞间通讯，细胞与外界环境的相互作用等。
二、巨噬细胞调节细胞凋亡的分子机制研究表明，巨噬细胞通过一系列复杂的分子机制来调节周围细胞的凋亡。
这些机制可以分为三个过程：启动过程，执行过程和终止过程。
在启动过程中，巨噬细胞会受到一些信号的刺激，例如细胞外环境的炎症因子，从而使其产生TRAIL等放大细胞凋亡信号的蛋白质。
这些蛋白质能够从巨噬细胞中释放出来，与其旁边的目标细胞受体结合，使其进入执行过程。
执行过程中，TRAIL受体发生聚合，从而调节细胞凋亡信号的进一步传递。
该聚合还激活了一类调节性蛋白酶，它们引发了一条细胞死亡信号的级联反应，最终导致细胞自我毁灭。
在终止过程中，巨噬细胞会产生一些抗凋亡蛋白质，例如B细胞淋巴瘤2（Bcl-2）和细胞凋亡抑制蛋白质（cIAP）。
这些蛋白质能够切断从巨噬细胞中释放TRAIL的信号，从而停止细胞凋亡过程。
医学免疫学考试本科护理专业考题带答案给力版剖析
本科护理专业《医学免疫学》考试试题一.单选题(只有一个正确答案,每题1分,共60分1. 免疫球蛋白的基本结构是由:A.二硫键连接四条H链组成B.二硫键连接四条L链组成C.二硫键连接一条H链和一条L链组成D.二硫键连接二条H链和二条L链组成E.绞链区连接二条H链和二条L链组成2. Ig分子中与相应抗原特异性结合的部位是:A.重链恒定区B.轻链恒定区C.重链可变区和轻链可变区D.FcE.绞链区3. 免疫球蛋白超家族(IgSF成员的特征性结构是:A.免疫球蛋白折叠B.TCR VC.MHC多态区D.V区E.C区能使IgG水解为F(ab’2和pFc片段的酶是:A.磷酸酶B.木瓜蛋白酶C.酪氨酸蛋白激酶D.胰蛋白酶E.胃蛋白酶5. 与抗原结合后,激活补体能力最强的Ig是:A.IgMB.IgGC.IgED.IgDE.IgA6. 在种系发生和个体发育过程中最早出现的Ig是:A.IgDB.IgAC.IgGD.IgME.IgE7. 关于IgE的正确描述是:A.介导I型超敏反应B.能通过胎盘C.可发挥ADCC效应D.有补体结合位点E.具有调理吞噬作用8. 介导NK细胞、单核-巨噬细胞等发挥ADCC效应的Ig主要是:A.IgDB.IgAC.IgED.IgME.IgG9. 关于补体系统,下列哪项描述错误的是:A. 包括30余种可溶性蛋白和膜结合蛋白B. 级联活化后发挥效应C. 抗感染中最早出现的是经典活化途径D. 病原微生物提供接触表面可激活补体的旁路活化途径E. 参与抗微生物防御反应及免疫调节10. 在56︒C,30分钟不稳定,且具有调理吞噬作用的是:A.抗体B.补体C.IFN-γD.IL-6E.IL-1211. 在经典、旁路两个补体激活途径中均起作用的补体成分是:A. C1qB. C1rC. C2D. C3E. C412. 以下哪项不是补体活性片段介导的生物学效应:A.调理作用B.引起炎症反应C.清除免疫复合物D.溶解靶细胞E.促进T细胞增殖13. 免疫耐受的定义是:A.非特异性免疫低反应B.机体对某种抗原特异的不反应性C.机体免疫系统受严重损伤D.免疫应答异常增高E.是免疫抑制的同义词14. 固有免疫细胞包括:A. B细胞B.CD4+T细胞C.NK细胞D.CD8+T细胞E.浆细胞15. 下列哪个分子属于模式识别受体:A. CD4B.CD5C.TLR4D.IL-6E.BCR16. 固有免疫应答的特点是:A. 抗原进入机体后96小时启动B. 具有免疫记忆C. 维持时间长D. 通过模式识别受体进行识别,不经克隆扩增和分化,迅速产生免疫作用E. 以上皆不对17. 下列哪个分子属于病原体相关分子模式:A.CD25B.CD4C.LPSD.CD8E.TCR18. NK细胞可通过下列哪个分子杀伤靶细胞:A.穿孔素B.CD1C.IL-8D.CSFE.IL-2119. 即刻固有免疫应答发生于:A.感染0~4小时之内B.感染后24~48小时之内C.感染后48~96小时之内D.感染96小时之后E.以上皆不对20. 早期固有免疫应答发生于:A.感染0~4小时之内B.感染后24~48小时之内C.感染后4~96小时之内D.感染96小时之后E.以上皆不对21. 适应性免疫应答诱导阶段发生于:A.感染0~4小时之内B.感染后24~48小时之内C.感染后4~96小时之内D.感染96小时之后E.以上皆不对22. NKG2D识别的配体是:A.HLA I类分子B.CD1C.MICA/BD.CD56E.B7.123. 补体不具有下列哪项生物学功能:A、调理吞噬B、溶血C、免疫粘附D、促进T细胞生长E、炎症介质24. T细胞分化发育的中枢免疫器官是A.淋巴结B.胸腺C.脾脏D.法氏囊E. 黏膜相关淋巴组织25. TCR/CD3复合物中TCR识别的是A.抗原肽B.MHC分子C.抗原肽/MHC分子复合物D.CD80E. CD226. T细胞的特征性表面标记为A.CD19B.CD2C.CD3D.CD56E. CD1627. Th1细胞分泌的特征性细胞因子是A.TNF-αB.FasLC.IFN-γD.IL-3E. FasL28. 特异性杀伤T细胞(CTL的最主要功能特征是A.通过细胞毒作用杀伤靶细胞B.固有免疫应答的重要组成部分C.产生抗体D.免疫抑制E. 抗原提呈29. Th17细胞分泌的特征性细胞因子是A.TNF-αB.FasLC.IFN-γD.IL-17E. IL-230. CD4分子是A.B细胞表面标记B.HIV受体C.NK细胞表面标记D. CTL表面标记E.以上都不对31. 下列哪种细胞不属于B细胞在中枢免疫器官(骨髓的分化发育的阶段:A. 祖B细胞B. 前B细胞;C. 未成熟B细胞;D. 活化的B细胞E. 造血干细胞32. 关于B细胞的分化,下列哪种说法不正确:A. B细胞的分化分为抗原非依赖期和抗原依赖期两个阶段;B. 抗原非依赖期是指B细胞在骨髓的分化阶段,此阶段B细胞分化不受抗原影响;C. 抗原依赖期是指B细胞在外周淋巴器官的分化阶段,此阶段B细胞接受抗原刺激而活化、增殖;D. B细胞的分化始终不需要抗原的刺激E. 未成熟B细胞膜表面可表达IgM33. 下列关于B细胞表面受体复合物哪种说法不正确A. 是B细胞表面的主要分子之一;B. 由mIg和Igα/Igβ异源二聚体组成;C. mIg负责识别和结合抗原;D. Igα/Igβ负责传递抗原刺激信号;E. 对B细胞的功能没有作用34. 分泌穿孔素、溶解靶细胞的细胞是:A.Th细胞B.CTL细胞C.B细胞D.Mφ细胞E.嗜碱性粒细胞35. B细胞活化的第二信号是:A. TCR与pMHC复合物结合B. CD40与CD40L结合C. BCR与抗原结合D. CD8与抗原结合E. CD19与抗原结合36. 下列哪种分子不属于B细胞表面的协同刺激分子:A. BCR;B. CD40;C. CD80(B7.1;D. CD86(B7.2E. ICAM-137. TD-Ag诱发抗体反应须由以下组细胞参与:A.T淋巴细胞和B淋巴细胞B.B淋巴细胞和单核巨噬细胞C.NK细胞和单核巨噬细胞D.B淋巴细胞和NK细胞E.T淋巴细胞和单核巨噬细胞38. 活化T细胞表面的哪种分子与B细胞表面的CD40结合后为B细胞的活化提供第二信号A. CD19;B. CD40L;C. BCR;D. TCRE. ICAM-139. 关于生发中心的描述,下列哪种说法是错误的:A. B细胞在生发中心分化成熟;B. 生发中心可以分成明区和暗区两部分;C. 生发中心中只有B细胞;D. 生发中心的滤泡树突状细胞(FDC可以富集并向B细胞提供抗原刺激;E. 生发中心绝大多数B细胞会发生凋亡40. 关于浆细胞的描述,下列哪种说法是错误的:A. 浆细胞又称抗体形成细胞;B. 浆细胞是B细胞分化的终末细胞;C. 浆细胞能合成并分泌特异性抗体;D. 浆细胞中含有大量粗面内质网;E. 浆细胞表面仍表达BCR,可以与抗原起反应41. 关于记忆性B细胞的描述,下列哪种说法是错误的:A. 可以产生大量抗体;B. 再次遇到相同抗原后可迅速活化;C.离开生发中心,进入血液参与再循环;D. 寿命较长,属长寿细胞;E. 不产生抗体42. 下列哪种描述不是再次免疫应答的特点:A. 潜伏期短;B. 抗体浓度增加快,快速到达平台期;C. 抗体维持时间长;D. 抗体水平持续很低;E. 诱发再次应答所需抗原剂量小43. I型超敏反应主要是由哪一种抗体介导的A.IgGB.IgMC.IgED.IgAE.IgD44. 参与I型超敏反应主要的细胞是:A.肥大细胞和嗜碱性粒细胞B.B细胞C.T细胞D.NK细胞E.内皮细胞45. 不属于I型超敏反应的疾病是A.青霉素过敏性休克B.花粉过敏引起哮喘C.皮肤荨麻疹D.红细胞溶解破坏导致的输血反应E.过敏性鼻炎46. 不属于I型超敏反应发生机制的是A.变应原刺激机体产生特异性IgEB.IgE与致敏靶细胞表面IgE受体结合C.肥大细胞发生脱颗粒D.组胺等生物活性介质引起相应症状E.IgG激活补体溶解破坏靶细胞47. 在抢救过敏性休克中具有重要作用的药物是A.肾上腺素B.阿司匹林C.青霉素D.抗血清E.扑尔敏48. 某同学,每年春季便出现流鼻涕、打喷嚏不止,可能的原因是:对花粉产生了A.I型超敏反应B.II型超敏反应C.III型超敏反应D.IV型超敏反应E.不属于超敏反应49. 不属于II型超敏反应的疾病是A.新生儿溶血症B.花粉过敏引起哮喘C.红细胞溶解破坏导致的输血反应D.药物过敏性血细胞减少症E.Graves’病(甲状腺功能亢进50. 下列关于II型超敏反应错误的是A.自身组织细胞是受到攻击的靶细胞B.输血反应是典型的II型超敏反应C.参与的抗体主要是IgG和IgMD.吞噬细胞和NK细胞的杀伤是组织损伤的直接原因E.参与的抗体主要是IgE51. II型超敏反应中的靶抗原不包括A.ABO血型抗原B.链球菌胞壁成分与关节组织的共同抗原C.改变了的自身抗原D.结合在自身细胞表面的抗原E.游离的病毒颗粒52. 新生儿溶血症属于哪一型超敏反应A.I型超敏反应B.II型超敏反应C.III型超敏反应D.IV型超敏反应E.不属于超敏反应53. 以下哪项不是T细胞活化的表现:A.分泌多种细胞因子B.表达多种细胞因子受体C.表达CD40LD.表达Igα、Igβ分子E.表达FasL54. APC上B7的配体是:A.CD2B.CD4C.CD8D.CD28E.CD1655. B细胞具有识别抗原的能力,因其表面有:A.E受体B.mIgC.sIgAD.C3受体E.Fc受体56. HIV感染最主要的的辅助受体分子为:A.CD3B.CD4C.CD8D.CD21E.CD4057. 抗体分子的异种抗原性主要存在于:A. Fab段B. 重链可变区C. 重链恒定区D. 轻链可变区E. 铰链区58. 下列细胞同时表达CD3和CD4分子的是:A.NK细胞B.Th细胞C.B淋巴细胞D.巨噬细胞E.树突状细胞59.关于TCR的特征,下列哪项是错误的?A.与CD3形成TCR-CD3复合物B.识别线性表位C.由异源二聚体组成D.能识别pMHC分子复合物E.可以直接识别游离的抗原分子60.巨噬细胞所不具备的作用是:A.吞噬作用B.胞饮作用C.抗原特异性受体介导的胞吞作用D.Fc受体介导的胞吞作用E.补体受体介导的胞吞作用二、简答题(每题10分,共40分1. 试述免疫球蛋白的基本结构及其主要生物学功能。
细胞焦亡
细胞焦亡2001年，cookson等首次使用pyroptosis来形容在巨噬细胞中发现caspase-1依赖的细胞死亡方式。
细胞焦亡（pyroptosis）的发现并证实是一种新的程序性细胞死亡方式，其特征为依赖于半胱天冬酶-1(caspase-1)，并伴有大量促炎症因子的释放。
细胞焦亡的形态学特征、发生及调控机制等均不同于凋亡、坏死等其他细胞死亡方式。
迄今为止，已经证实弗氏志贺氏杆菌、沙门氏杆菌、李斯特杆菌、绿脓杆菌、弗朗西斯氏菌属、嗜肺性军团杆菌以及叶尔森杆菌均可诱导巨噬细胞产生caspase-1依赖的细胞死亡方式。
研究发现，caspase-1依赖的细胞死亡方式不仅存在于单核巨噬细胞系，还存在于树突状细胞等其他细胞中。
诱导细胞产生caspase-1依赖细胞死亡的刺激原也不仅局限于病原体，一些非生物性的刺激源，如损伤相关模式分子(danger／damage associated molecularpattern，DAMP)、缺血坏死的产物等也可诱导细胞caspase-1依赖的细胞死亡。
此后，科学家们发现细胞焦亡本质上是由GSDMD（gasdermin D）蛋白介导的细胞炎性坏死，与多种病理生理过程紧密相关。
一旦发生，GSDMD 蛋白的N - 端高聚并与脂类结合，在细胞膜上形成孔洞，细胞逐渐膨胀至细胞破裂，最终大量细胞内含物如IL-1β释放，激活强烈的炎症反应。
研究表明，细胞焦亡广泛参与感染性疾病、神经系统相关疾病和动脉粥样硬化性疾病等的发生发展，并发挥重要作用。
对细胞焦亡的深入研究有助于认识其在相关疾病发生发展和转归中的作用,为临床防治提供新思路。
1.Nature：细胞焦亡在肿瘤化疗中发挥重要作用doi:10.1038/nature22393近日，一篇发表在国际杂志nature上的研究报告中，来自北京生命科学研究所的邵峰院士课题组报道发现细胞焦亡的重要蛋白GSDME(DFNA5)。
该蛋白在肿瘤化疗药物的作用下，通过caspase-3的切割作用获得活性，诱导肿瘤细胞的细胞焦亡，并在化疗药物对正常组织的毒副作用中扮演重要角色。
Caspase ,BCL-2蛋白家族与细胞凋亡调控机制
Caspase ,BCL-2蛋白家族与细胞凋亡调控机制【摘要】细胞凋亡是一种重要的细胞死亡方式，由多种分子调控。
Caspase 和BCL-2蛋白家族在细胞凋亡中起关键作用。
Caspase是主要的凋亡调控蛋白酶，参与凋亡信号传导和执行。
BCL-2蛋白家族调节细胞生存和死亡，其中一些成员促进凋亡，而另一些抑制凋亡。
Caspase与BCL-2蛋白家族之间存在复杂的相互作用，调控细胞凋亡的进行。
研究进展显示，细胞凋亡在各种疾病中起着重要作用，如癌症和神经退行性疾病。
Caspase ,BCL-2蛋白家族与细胞凋亡调控机制对于疾病治疗具有重要意义。
未来的研究应该注重解析这些调控机制，探索潜在的临床应用，为疾病治疗提供新的方向和策略。
【关键词】关键词：Caspase、BCL-2蛋白家族、细胞凋亡、调控机制、相互作用、研究进展、疾病、重要性、未来研究方向、临床应用。
1. 引言1.1 细胞凋亡的定义细胞凋亡是一种程序性死亡形式，是生物体内一种重要的生理现象。
在细胞凋亡中，受到内外部环境刺激的细胞会按照一定的信号传导途径，通过活化特定的蛋白酶（Caspase）而发生程序性死亡。
与坏死不同，凋亡是一种高度有序、规范的细胞死亡过程，其过程可精确调控，不会引起身体的炎症反应。
细胞凋亡在生物体内担负着维持组织稳定、清除异常细胞、调控身体发育和免疫应答等重要功能。
细胞凋亡的过程往往伴随着细胞内外环境的变化，如DNA损伤、细胞内信号分子的改变等。
在接收到适当信号后，细胞会通过内在或外在通路触发凋亡程序。
通过对细胞凋亡调控机制的研究，人们可以深入了解细胞生命活动的调控规律，为疾病的治疗和预防提供新的思路。
细胞凋亡的定义不仅仅是细胞死亡的一种形式，更为我们揭示了生命活动中一种重要的规律和机制。
1.2 Caspase的作用Caspases是一类半胱氨酸蛋白酶，在细胞凋亡中扮演着至关重要的作用。
它们被称为“凋亡酶”，因为它们能够促进或执行细胞凋亡过程。
什么情况下Caspase-1启动细胞凋亡而不是细胞焦亡？
什么情况下Caspase-1启动细胞凋亡而不是细胞焦亡？大多数不必要或危险的细胞，如病毒感染细胞，会通过激活内置的自杀程序自杀。
这种细胞死亡被称为“程序性细胞死亡”。
在2000年左右，人们将这种细胞死亡方式定义为细胞凋亡，至少在哺乳动物中，这几乎被认为是程序性细胞死亡的唯一模式。
近年来，根据细胞的分子机制和形态学特征，人们又定义了其他类型的“非凋亡”程序性细胞死亡，如细胞焦亡和坏死。
在细胞凋亡过程中，一组叫做半胱天冬酶（caspases）的蛋白酶起“自杀酶”的作用，人体约有10种。
caspase-1是在哺乳动物中发现的第一种caspase，已被报道在脑梗塞、阿尔茨海默病和肌萎缩侧索硬化（ALS）等神经疾病的动物模型中诱导神经元凋亡。
随后有研究表明，在被细菌感染的巨噬细胞中，caspase-1诱导坏死样和炎症性程序性细胞死亡，后来这被称为细胞焦亡。
说明caspase-1可以在不同的情况下诱导细胞焦亡或凋亡（上图），这其中的机制未被揭示。
最近，有研究表明，细胞焦亡是由于一种叫做Gastermin D （GSDMD）的蛋白质被caspase-1水解引起的。
GSDMD基因被破坏的巨噬细胞在caspase-1激活后表现出细胞死亡，但比野生型巨噬细胞慢。
因此，caspase-1介导的细胞死亡机制似乎与GSDMD无关。
然而，这种细胞死亡的形式和分子机制仍不清楚。
结果由神奈川大学、北海道大学、东京大学和日本国家遗传学研究所的科学家组成的研究小组，研究了caspase-1介导的巨噬细胞程序性细胞死亡。
首先，他们发现缺乏GMDSD的巨噬细胞在感染沙门氏菌时会发生凋亡，野生型巨噬细胞在同样条件下也会发生凋亡。
但caspase-1缺陷的巨噬细胞在相同条件下几乎没有细胞死亡，很明显caspase-1介导了细胞焦亡和细胞凋亡这两种程序性细胞死亡。
接下来，研究小组调查了caspase-1介导的GSDMD缺陷细胞凋亡所需的caspase家族成员。
NLRP3炎症小体激活机制及其在呼吸系统疾病中的作用研究进展
㊃综 述㊃N L R P 3炎症小体激活机制及其在呼吸系统疾病中的作用研究进展杨雯雨 朱勇 张嘉祥 田锐上海交通大学附属上海市第一人民医院急诊危重病科201600通信作者:田锐,E m a i l t h u n d e r 021@h o t m a i l c o mʌ摘要ɔ N L R P 3炎症小体是由核苷酸结合寡聚化结构域样受体家族成员N L R P 3,凋亡相关斑点样蛋白A S C 和含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(c a s p a s e -1)组成的大分子多蛋白复合体,它的激活能够引起c a s p a s e -1的成熟,成熟的c a s p a s e -1进一步将p r o -I L -1β,p r o -I L -18剪接成具有活性的I L -1β和I L -18,从而引起机体的炎症反应㊂由于可以被多种肺源性的危险信号和病原体信号激活,N L R P 3炎症小体在肺癌㊁C O P D ㊁哮喘㊁急性肺损伤㊁肺纤维化等多种呼吸系统疾病的发病过程中发挥了重要作用㊂有关N L R P 3炎症小体的研究一直是近年来的热点,现就其激活机制和在呼吸系统疾病中发挥的作用及其进展进行简要综述㊂ʌ关键词ɔ 炎症小体;含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶;白细胞介素-1β;白细胞介素-18;呼吸系统疾病基金项目:上海市青年科技英才扬帆计划资助(19Y F 1440100)D O I 10 3760 c m a ji s s n 1673-436X 2019 20 011A d v a n c e i n t h e a c t i v a t i o n m e c h a n i s mo fN L R P 3i n f l a m m a s o m ea n d i t s f u n c t i o n so ns o m ed i s e a s e so f r e s p i r a t o r y s ys t e m Y a n g W e n y u Z h uY o n g Z h a n g J i a x i a n gT i a nR u i D e p a r t m e n t o f C r i t i c a l C a r e M e d i c i n e S h a n g h a i G e n e r a l H o s p i t a l S h a n g h a i J i a o t o n g U n i v e r s i t y S c h o o l o f M e d i c i n e S h a n gh a i 201600 C h i n a C o r r e s p o n d i n g au t h o r T i a nR u i E m a i l t h u n d e r 021@h o t m a i l c o m ʌA b s t r a c t ɔ T h eN L R P 3i n f l a mm a s o m e i s am u l t i -p r o t e i n c o m p l e x t h a t c o m p o s e db y NL R P 3 t h em e m b e r o f t h e n u c l e o t i d e -b i n d i n g d o m a i n a n d l e u c i n e -r i c h r e p e a t -c o n t a i n i n g N L R f a m i l yA S C a p o p t o s i s a s s o c i a t e d s p e c k l i k e p r o t e i n c o n t a i n i n g a C A R D a n d c y s t e i n y la s p a r t a t e s pe c if i c p r o t e i n a s e 1 c a s p a s e -1 T h ea c t i v a t i o no f t h e i n f l a mm a s o m e c a u s e s t h em a t u r a t i o no f c a s pa s e -1 t h em a t u r e d c a s p a s e -1c l e a v e s t h e c y t o k i n e p r e c u r s o r s p r o -I L -1βa n d p r o -I L -18i n t o a c t i v e I L -1βan d I L -18 t h e n p r o c e e d st oc a u s ea ni n f l a mm a t o r y r e s p o n s e i nt h eb o d y A s i tc a nb ea c t i v a t e db y a v a r i e t y o f p u l m o n a r y d a n g e ra n d p a t h o g e ns i g n a l s t h eN L R P 3i n f l a mm a s o m e p l a y sa ni m p o r t a n t r o l e i nt h e p a t h o g e n e s i so f l u n g c a n c e r C O P D a s t h m a a c u t e l u n g i n j u r y p u l m o n a r y f i b r o s i sa n d o t h e r r e s p i r a t o r y d i s e a s e s R e c e n t l yt h er e s e a r c ho f N L R P 3i n f l a mm a s o m eh a sb e e n p a i d g r e a t a t t e n t i o n I nt h i sr e v i e w w es u mm a r i z e dt h ea d v a n c ei nt h ea c t i v a t i o n m e c h a n i s m o f N L R P 3i n f l a mm a s o m e a n d i t s f u n c t i o n s o n s o m e d i s e a s e s o f r e s p i r a t o r y s y s t e m ʌK e y w o r d s ɔ I n f l a mm a s o m e C y s t e i n y l a s p a r t a t e s p e c i f i c p r o t e i n a s e 1 I n t e r l e u k i n -1βI n t e r l e u k i n -18 D i s e a s e o f r e s p i r a t o r y s ys t e m F u n d p r o g r a m S h a n g h a i S a i l P r o g r a m 19Y F 1440100 D O I 10 3760 c m a j i s s n 1673-436X 2019 20 011N L R P 3炎症小体是多蛋白分子组合成的复合小体,主要由核苷酸结合寡聚化结构域样受体(n u c l e o t i d e -b i n d i n gd o m a i na n d le u c i n e -r i c h r e p e a t -c o n t a i n i n g,N L R )家族成员N L R P 3蛋白,凋亡相关斑点样蛋白(a p o p t o s i sa s s o c i a t e d s p e c k l i k e p r o t e i n c o n t a i n i n g aCA R D ,A S C )和效应蛋白含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(c y s t e i n y la s pa r t a t e ㊃2751㊃国际呼吸杂志2019年10月第39卷第20期 I n t JR e s pi r ,O c t o b e r 2019,V o l .39,N o .20Copyright ©博看网. All Rights Reserved.s p e c i f i c p r o t e i n a s e,c a s p a s e-1)组分组成[1]㊂在受到活化信号如A T P㊁钾离子㊁晶体㊁不溶性颗粒物和某些病原体刺激后,N L R P3和A S C通过C A R D-C A R D和P Y D-P Y D结构域之间相互作用形成一个可以募集p r o-c a s p a s e-1的平台,被募集的p r o-c a s p a s e-1形成寡聚体,然后自我催化剪切形成具有活性的c a s p a s e-1,c a s p a s e-1再通过蛋白水解作用剪切p r o-I L-1β和p r o-I L-18,使其由无活性的形式成为有活性的I L-1β和I L-18并促进其分泌,从而引起一系列的炎症反应[2]㊂有研究发现炎症小体在多种炎症性疾病中都发挥了作用,例如呼吸系统疾病㊂本文就N L R P3炎症小体的激活机制及其在呼吸系统疾病中发挥的作用进行综述㊂1N L R P3炎症小体激活机制N O D样受体(n u c l e o t i d e-b i n d i n g a n do l i g o m e r i z a t i o n d o m a i n l i k e r e c e p t o r s,N L R)是免疫系统的一种重要调节分子,它可以通过N F-κB和MA P K信号通路启动固有免疫和获得性免疫㊂作为N L R s家族的一员,N L R P3炎症小体的研究最为深入,机制也最为复杂㊂它可以被多种信号激活从而产生I L-1β和I L-18,其中I L-1β可以促进T G F-β的分泌,进一步刺激肺上皮细胞的增殖和上皮-间质转化(e p i t h e l i a l-m e s e n c h y m a l t r a n s i t i o n,E M T)的发生[3]㊂N L R P3炎症小体不仅可以感知病毒㊁细菌等病原体相关分子模式(p a t h o g e n-a s s o c i a t e d m o l e c u l a r p a t t e r n,P AM P),还可以感知多种危险相关分子模式(d a m a g e-a s s o c i a t e d m o l e c u l a r p a t t e r n,D AM P)的入侵,例如A T P,尿酸单钠,β淀粉样多肽等[4-6],这些物质在溶酶体中无法被降解,不断的聚集最终导致溶酶体的破裂,从而引起N L R P3炎症小体的活化㊂虽然其活化机制十分复杂,但是了解相关的过程对于研究治疗炎症性疾病新的靶点具有十分重要的作用㊂炎症小体的概念由T s c h o p p研究小组于2002年首次提出,研究者们认为它是连接天然免疫和获得性免疫的关键性因素[7]㊂目前已发现的炎性小体主要有4种,即N L R P1㊁N L R P3㊁N L R家族包含C A R D结构域蛋白4 (N L Rf a m i l y C A R Dd o m a i n c o n t a i n i n g4,N L R C4)和黑色素瘤缺失基因2(a b s e n t i n m e l a n o m a2,A I M2)㊂其中研究最多的就是N L R P3炎症小体,普遍认为它的激活分为两个步骤:第一个信号(P r i m i n g)是由T L R配体(例如L P S)等微生物组分或肿瘤坏死因子等内源性分子通过触发N F-κB信号通路介导N L R P3和p r o-I L-1β的转录[8];第二个信号(A c t i v a t i n g)是由P AM P s或D AM P s(例如 A T P,细菌毒素或者颗粒物质 )引发,诱导A S C寡聚并形成斑点,从而促进N L R P3炎症小体的装载㊂活化的c a s p a s e-1促使p r o-I L-1β和p r o-I L-18水解成熟并分泌,它也可以促使消皮素D(G a s d e r m i n D,G S D M D)切割,随后在细胞膜上成孔引起一种依赖于c a s p a s e-1的新的程序性细胞死亡方式,即细胞焦亡,它通常伴随着炎症反应,其最显著的特征是质膜的完整性被破坏和促炎性因子的释放[9-10]㊂目前对于N L R P3炎症小体的激活机制还不是十分清楚,但是普遍认为存在以下三种假说:(1)K+外流假说:细胞外释放的A T P可以激活胞膜表面的P2X7受体,使其介导的钾离子通道打开,触发K+外流;除此之外,P2X7受体也可以激活非选择性半通道P a n n e x i n-1,在细胞膜上形成小孔使N L R P3的配体进入细胞内激活N L R P3炎症小体[11]㊂c a s p a s e-1的活化和I L-1β的分泌需要K+外流还有N E K7与N L R P3的相互作用,N E K7是一种N L R P3结合蛋白,作用于K+外流的下游可以调节N L R P3炎症小体的装载和活化㊂同时它也是一个特定的K+感受器,只有在K+外流存在的情况下才能够与N L R P3结合进而激活N L R P3炎症小体[12]㊂近来有研究者发现在体内存在一种由K C N K6基因编码的名为TW I K2的蛋白,它能转运K+通过细胞膜㊂还发现P2X7可作用于C a2+和N a+使其内流改变膜电位,而TW I K2通道则使K+外流,故两者在激活N L R P3炎症小体方面具有协同作用,抑制TW I K2通道就会抑制N L R P3炎症小体的激活[13],这一现象的发现为将来能够研发出新的治疗炎症性疾病的药物铺平了道路㊂(2)溶酶体破裂假说:巨噬细胞在吞噬颗粒状物质(例如 石棉,S i O2,尿酸钠晶体 等)或者某些病原体时,胞内的溶酶体就会与之形成的内吞小泡融合,由于溶酶体很难将其降解,这些物质就会不断聚集,直到溶酶体破裂释放出组织蛋白酶B(c a t h e p s i n B,C T S B),成熟的C T S B在细胞质中的释放是N L R P3炎症小体激活的关键步骤,其作用机制在于促进N L R P3与A S C相互作用并使A S C寡聚形成斑块㊂使用C T S B抑制剂C A074-M e可以明显发现N L R P3炎症小体的组装受到抑制[14]㊂(3)细胞内活性氧假说:当线粒体内膜上的电子传递链被破坏时,活性氧(r e a c t i v e o x y g e n s p e c i e s,R O S)就会在线粒体内积聚,达到一定水平时会大量释放㊂这些R O S可以介导硫氧化还原蛋白(t h i o r e d o x i n,T R X)与硫氧还原蛋白结合蛋白(t h i o r e d o x i n i n t e r a c t i n gp r o t e i n,T X N I P)形成的复合物解离,T X N I P通过与N L R P3蛋白的L R R结构域相结合触发炎症小体的活化[15]㊂有研究发现在自噬存在的情况下, N L R P3炎症小体的活化会被抑制,这可能与损伤的线粒体与大量的m t R O S能被自噬体吞噬清除有关㊂提示线粒体自噬可能对N L R P3炎症小体的激活起到负向调节的作用[16]㊂关于N L R P3炎症小体的具体的激活机制以及各个组分之间有何相互作用目前并不是十分明确,还需要进一步探究㊂2N L R P3炎症小体在呼吸系统疾病中的作用21 N L R P3炎症小体与肺癌据世界卫生组织调查发现,全世界每年死于肺癌的人数大约为16亿,是恶性肿瘤中死亡人数最高的疾病㊂其发病率和死亡率快速增长,对人群的生命健康造成了很大的威胁㊂肺癌可以划分为小细胞肺癌与非小细胞肺癌㊂有研究者发现G S D M D可能参与了非小细胞肺癌的增殖调控,它的表达与肿瘤大小以及T NM 分期有关㊂下调G S D M D可以通过诱导细胞凋亡和阻断E G F R/A k t信号通路从而抑制非小细胞肺癌细胞的增㊃3751㊃国际呼吸杂志2019年10月第39卷第20期I n t JR e s p i r,O c t o b e r2019,V o l.39,N o.20Copyright©博看网. All Rights Reserved.殖[17]㊂还发现N L R P3炎症小体活化产生的炎性因子I L-1β可以通过C O X2-H I F1α通路抑制m i c r o R N A-101的表达进而促进非小细胞肺癌细胞的增殖与迁移㊂除此之外, N L R P3炎性小体的激活也可以促进肿瘤增殖的两个重要信号分子A k t和E R K1/2的活化㊂具体的机制仍需进一步探索,但这些发现给了我们提示即N L R P3炎症小体可能成为今后治疗肺癌的一个潜在的靶点[18]㊂22 N L R P3炎症小体与C O P D C O P D是一种多见于长期吸烟者的以持续性气流受限为特征的肺部疾病㊂由于其发病率和死亡率不断上升,已成为世界范围内的一项重大卫生挑战㊂研究者发现C O P D稳定期患者肺组织中N L R P3和I L-1β的m R N A表达上调,但c a s p a s e-1和A S C大多还是处于失活状态;在急性加重期,C O P D患者痰涂片中c a s p a s e-1,低聚的A S C和炎性因子(I L-1β,I L-18)的表达都增加,说明在C O P D的稳定期只完成了N L R P3炎症小体活化的第一步(P r i m i n g),而在急性加重期完成了第二步(A c t i v a t i n g)[19]㊂不仅如此,D AM P s在C O P D病理生理学中的作用也逐渐被发现,D AM P s是一类从损伤或死亡细胞中释放出来的分子,可以通过结合模式识别受体(p a t t e r nr e c o g n i t i o nr e c e p t o r s,P R R s)从而激活固有免疫系统㊂常见的P R R s有T o l l样受体2(T o l l l i k er e c e p t o r s 2,T L R2)㊁T L R4㊁晚期糖基化终产物的受体(r e c e p t o r f o r a d v a n c e d g l y c a t i o ne n d p r o d u c t s,R A G E)和N L R P3炎症小体㊂可以发现,与稳定期的C O P D患者相比,急性加重期患者体内中性粒细胞中表达T L R2,T L R4和N L R P3蛋白的m R N A水平明显升高㊂N L R P3蛋白的高表达可以使促炎性因子I L-18和I L-1β大量释放从而引起炎症反应[20]㊂综上,N L R P3炎症小体在C O P D急性加重期发挥了重要作用,这就为临床上治疗不同阶段的C O P D患者提供了新思路㊂23 N L R P3炎症小体与哮喘哮喘是一种以支气管痉挛㊁黏液和水肿引起的可逆性气道阻塞为特征的慢性疾病㊂越来越多的临床和实验证据表明,与轻中度㊁类固醇激素敏感的哮喘比较,严重的中性粒细胞性哮喘患者气道中N L R P3和c a s p a s e-1的表达水平显著增加[21],其痰脱落细胞检查显示促进P r o-I L-1β合成的模式识别受体(包括N O D2和T L R2)的表达处于较高水平[22]㊂除此之外,I L-1β相关基因也处于过表达状态,I L-1β可以通过促进T h-17细胞分化,分泌I L-17从而引起激素抵抗型的中性粒细胞炎症以及气道高反应(a i r w a y h y p e r r e s p o n s i v e n e s s, A H R)[23]㊂抑制I L-1β的释放可以减轻哮喘患者的气道炎症和A H R,但是与使用I L-1β抑制剂阿那白滞素和c a s p a s e-1抑制剂A c-Y V A D-c h o相比,直接使用上游N L R P3抑制剂M C C950具有更好的效果[24]㊂尽管目前的发现有助于挖掘N L R P3炎症小体在哮喘中发挥的作用和潜在治疗靶点,但未来的研究方向需要关注评估组装和激活N L R P3炎性小体的其他上游驱动因素对哮喘发病的影响㊂24 N L R P3炎症小体与急性肺损伤(a c u t e l u n g i n j u r y,A L I) A L I是以肺水肿㊁肺内出血和严重受损的气体交换为特征的呼吸系统疾病,病情发展到严重阶段(氧合指数<200)称为急性呼吸窘迫综合征㊂临床上很多疾病可以引起A L I,例如脓毒症㊁重症胰腺炎㊁胃食管反流㊁烟雾和有毒气体吸入等㊂有关A L I的病理生理学机制还不是十分清楚,但近年来有研究者发现N L R P3炎症小体在各种感染性病因引起的A L I中发挥着关键的作用㊂经L P S处理过的大鼠可出现白细胞过度聚集,肺水肿和肺内出血等A L I的症状,而这些症状可以被褪黑素显著缓解㊂褪黑素能够抑制N L R P3炎症小体的激活,其作用机制在于可以抑制炎症小体活化的第二信号(即胞外组蛋白的释放)[25]㊂此外,肺泡巨噬细胞在烧伤引起的A L I中也起到了关键的作用,有研究发现烧伤患者的肺泡巨噬细胞中炎性因子I L-1β和I L-18的释放增加,能够通过扩大炎性反应造成肺损伤㊂25 N L R P3炎症小体与肺纤维化肺纤维化是一种最常见的进行性肺间质疾病,大多数患者为老年男性吸烟者㊂其主要发病机制是上皮损伤的异常恢复和胶原沉积㊂近几年来关于N L R P3炎症小体与肺纤维化的关系一直是研究热点,N L R P3炎性小体在肺纤维化的各个发病阶段都有参与,包括早期的炎性反应和晚期成纤维细胞的分化以及胶原沉积等过程[26]㊂二氧化硅㊁石棉以及博莱霉素等刺激物损伤肺泡上皮细胞,使R O S㊁I L-1β和I L-18的释放增加,这些炎性介质增加组织部位粒细胞的招募与活化㊂例如, I L-1β诱导表达R O S的中性粒细胞活化,R O S的产生进一步损伤肺上皮细胞;I L-1β使促纤维化因子T G F-β1的生成增多,触发成纤维细胞的增殖与活化;T G F-β1诱导E M T,使得产生细胞外基质的肌成纤维细胞数目增加㊂有趣的是,有研究者发现N L R P3可以维持肌成纤维细胞的分化状态以一种独立的,不必依赖N L R P3炎症小体和下游炎性因子的方式[27]㊂肺纤维化是一种不可逆的具有高度异质性和致死性的疾病,掌握N L R P3炎症小体与肺纤维化的关系,并选择性抑制N L R P3炎症小体的活化有助于降低该疾病的发生率与病死率㊂3总结与展望综上所述,有关N L R P3炎症小体在呼吸系统疾病中的作用越来越被研究者们重视㊂随着越来越多有关炎症小体激活通路的发现,研究者们也致力于研发针对炎症小体及其相关信号通路的药物,这对治疗如肺癌㊁C O P D㊁哮喘㊁A L I和肺纤维化等呼吸系统疾病将会是一个全新的研究方向㊂利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突参考文献1 D e n a r d o D D e n a r d o C M L a t z E N e w i n s i g h t s i n t om e c h a n i s m sc o n t r o l l i n g t h e N L R P3i n f l a mm a s o m ea n di t sr o l e i n l u n g d i s e a s e J A m JP a t h o l2014184142-54D O I101016j a j p a t h2013090072S c h r o d e rK T s c h o p p J T h e i n f l a mm a s o m e s J C e l l20101406821-832D O I101016j c e l l201001040㊃4751㊃国际呼吸杂志2019年10月第39卷第20期I n t JR e s p i r,O c t o b e r2019,V o l.39,N o.20Copyright©博看网. All Rights Reserved.3 M a s o l aV C a r r a r o A G r a n a t a S e ta l I n v i t r oe f f e c t so fi n t e r l e u k i n I L-1b e t a i n h i b i t i o n o n t h e e p i t h e l i a l-t o-m e s e n c h y m a l t r a n s i t i o n E M T o f r e n a l t u b u l a ra n dh e p a t i c s t e l l a t ec e l l s J J T r a n s l M e d201917112D O I101186s12967-019-1770-14 M a r i a t h a s a n S W e i s s D S N e w t o n K e t a l C r y o p y r i na c t i v a t e s t h e i n f l a mm a s o m e i nr e s p o n s et ot o x i n sa n d A T PJ N a t u r e20064407081228-232D O I101038n a t u r e045155 A l b e r t sB M B a r b e rJ S S a c r e S M e ta l P r e c i p i t a t i o n o fs o l u b l eu r i ca c i di sn e c e s s a r y f o ri nv i t r oa c t i v a t i o no ft h e N L R P3i n f l a mm a s o m ei n p r i m a r y h u m a n m o n o c y t e s J J R h e u m a t o l20194691141-1150D O I103899j r h e u m 1808556 Y i nJ Z h a o F C h o j n a c k iJ E e ta l N L R P3I n f l a mm a s o m eI n h i b i t o rA m e l i o r a t e sA m y l o i dP a t h o l o g y i na M o u s e M o d e lo fA l z h e i m e r'sD i s e a s e J M o lN e u r o b i o l20185531977-1987D O I101007s12035-017-0467-97 M a r t i n o n F B u r n s K T s c h o p p J T h ei n f l a mm a s o m e am o l e c u l a r p l a t f o r m t r i g g e r i n g a c t i v a t i o n o fi n f l a mm a t o r yc a s p a s e s a nd p r o ce s s i n g of p r o I L-b e t a J M o lC e l l2002102417-426D O I101016S1097-27650200599-38 P a t e l MN C a r r o l lR G G a l v a n-p e n aS e ta l I n f l a mm a s o m eP r i m i n g i n S t e r i l eI n f l a mm a t o r y D i s e a s e J T r e n d s M o l M e d2017232165-180D O I101016j m o l m e d2016120079 B r o zP D i x i tVM I n f l a mm a s o m e s m e c h a n i s m o f a s s e m b l yr e g u l a t i o na n d s i g n a l l i n g J N a tR e v I mm u n o l2016167407-420D O I101038n r i20165810S h iJ G a o W S h a o F P y r o p t o s i s G a s d e r m i n-M e d i a t e d P r o g r a mm e d N e 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e d i c t s a g o o d p r o g n o s i si n n o n s m a l lc e l l l u n g c a n c e r JO n c o lR e p20184041971-1984D O I103892o r2018663418 W a n g Y K o n g H Z e n g X e t a l A c t i v a t i o n o f N L R P3i n f l a mm a s o m ee n h a n c e st h e p r o l i f e r a t i o n a n d m i g r a t i o n o fA549l u n g c a n c e rc e l l s J O n c o lR e p20163542053-2064D O I103892o r2016456919 F a n e rR S o b r a d i l l oP N o g u e r a A e ta l T h e i n f l a mm a s o m ep a t h w a y i ns t a b l e C O P D a n da c u t ee x a c e r b a t i o n s J E R J O p e nR e s2016230002-2016D O I1011832312054100002-201620 P o u w e l sS D V a n G e f f e n WH J o n k e r M R e ta l I n c r e a s e dn e u t r o p h i l e x p r e s s i o no f p a t t e r nr e c o g n i t i o nr e c e p t o r sd u r i n gC O P De x a c e r b a t i o n s J R e s p i r o l o g y2017222401-404D O I101111r e s p1291221 K i m R Y P i n k e r t o nJ W G i b s o nP G e t a l I n f l a mm a s o m e s i nC O P Da n dn e u t r o p h i l i ca s t h m a J T h o r a x201570121199-1201D O I101136t h o r a x j n l-2014-20673622S i m p s o nJ L P h i p p s S B a i n e sK J e t a l E l e v a t e d e x p r e s s i o n o f t h eN L R P3i n f l a mm a-s o m ei nn e u t r o p h i l i ca s t h m a J E u r R e s p i r J20144341067-1076D O I101183090319360010501323 C h u n g Y C h a n g S H M a r t i n e zG J e t a l C r i t i c a l r e g u l a t i o no fe a r l y T h17c e l ld if f e r e n t i a t i o n b y i n t e r l e u k i n-1s ig n a l i n g JI mm u n i t y2009304576-587D O I101016j i mm u n i20090200724 K i m R Y P i n k e r t o nJ W E s s i l f i eA T e ta l R o l e f o rN L R P3I n f l a mm a s o m e-m e d i a t e d I L-1b e t a-D e p e n d e n t R e s p o n s e si nS e v e r e S t e r o i d-R e s i s t a n tA s t h m a J A mJR e s p i rC r i tC a r e M e d20171963283-297D O I101164r c c m 201609-1830O C25 Z h a n g Y L iX G r a i l e rJ J e ta l M e l a t o n i na l l e v i a t e sa c u t el u n g i n j 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caspase家族蛋白酶的结构与功能
caspase家族蛋白酶的结构与功能按照结构同源性的大小，可以将caspase蛋白酶分为三个组，分别以caspase-1、caspase-2和caspase-3为代表。
其中最重要的是caspase-1、caspase-3 和caspase-8。
(一)caspase-1(ICE)1. ICE的结构与生物学作用ICE即IL-1b 转化酶(IL-1b converting enzyme)，是单核细胞合成的一种蛋白酶，可以将34kD的IL-1b 前体(pro-IL-1b )剪切为17kD的成熟IL-1b ，这种剪切对于IL-1b 活性的发挥是必须的。
不表达ICE的细胞系转化IL-1b 基因后可以产生pro-IL-1b ，但不能分泌有活性的成熟IL-1b ；ICE特异性抑制剂可以阻断金黄色葡萄球菌刺激引起的IL-1b 的分泌。
ICE 属于半胱氨酸蛋白酶，活性中心有高活性的巯基，对氧化剂很敏感，但对丝氨酸蛋白酶、金属蛋白酶或天冬氨酸蛋白酶的抑制剂不敏感。
(1)ICE活化时的剪切过程：ICE基因定位于11q13-23，编码的ICE前体(pro-ICE)全长404aa，约45kD，蛋白酶活性中心是位于283~287位置的Gln-Ala-Cys-Arg-Gly(QACRG)五肽序列，其中Cys285是发挥酶切活性的关键残基。
在活化过程中pro-ICE在4个位点Asp103~Ser104、Asp119~Asn120、Asp297~Ser298和Asp316~Ala317进行自我催化剪切形成两个片段P20和P10，P20和P10首先形成异源二聚体，然后两个P20/P10异源二聚体再通过P10小亚基多聚化形成同源二聚体，所以ICE的活性形式是(P20/P10)2。
pro-ICE活化过程中的剪切并不是在四个酶切位点同时进行的，最先被剪切的是第三个位点(Asp297~Ser298)，形成P35和P12两个片段，P35的酶切活性比pro-ICE要高，它既可以进一步在第三个酶切位点剪切其它pro-ICE，还可以剪切其它三个酶切位点，形成P20和P10两个片段，再由P20和P10形成四聚体。
AIM2炎症体调控机制的研究进展
AIM2炎症体调控机制的研究进展①毕艺丹方峰②（华中科技大学同济医学院附属同济医院儿科，武汉430030）中图分类号R392.12文献标志码A文章编号1000-484X（2022）06-0748-05［摘要］黑色素瘤缺乏因子2（AIM2）炎症体在抵抗微生物感染的免疫保护中起重要作用，但过度炎症会导致多种疾病，包括自身炎症性疾病、糖尿病、心血管疾病和神经退行性疾病等。
因此，精确调控AIM2炎症体活性对充分发挥免疫保护作用的同时限制组织损伤，并阻止自身免疫至关重要。
近年针对AIM2炎症体调控机制的研究发现了一些对AIM2炎症体具有调控作用的物质，揭示了炎症体介导性疾病的治疗靶点。
本文就AIM2炎症体的组成、激活和调控机制研究进展进行综述。
［关键词］AIM2炎症体；caspase-1；调控机制Research progress of modulatory mechanism of AIM2inflammasomeBI Yidan，FANG Feng.Department of Pediatrics，Tongji Medical College，Huazhong University of Science and Technology，Wuhan430030，China［Abstract］Absent in melanoma2（AIM2）inflammasome plays a pivotal role in immune protection against microbial infec‐tions.However，excessive inflammation is implicated in various human diseases，including autoinflammatory diseases，diabetes，cardiovascular disorders and neurodegenerative diseases.Therefore，precise regulation of AIM2inflammasome activities is critical for adequate immune protection while limiting collateral tissue damage，as well as blocking autoimmunity.In recent years，many studies of modulatory mechanisms of AIM2have found lots of substances playing regulatory role，which can unveil therapeutic targets for controlling inflammasome-mediated disorders.This article will review progress of composition structure，activation and modulatory mechanisms of AIM2inflammasome.［Key words］AIM2inflammasome；caspase-1；Modulatory mechanisms炎症体的快速激活是宿主对抗细菌和病毒感染及组织损伤的重要固有免疫应答。
谷氨酰胺酶1(GLS1)调控BCG诱导巨噬细胞自噬的分子机制研究
谷氨酰胺酶1（GLS1）调控BCG诱导巨噬细胞自噬的分子机制研究谷氨酰胺酶1（GLS1）调控BCG诱导巨噬细胞自噬的分子机制研究摘要：自噬是一种细胞自我降解的过程，能够清除细胞内的损伤或陈旧的细胞器。
自噬在免疫系统中发挥重要作用，特别是在巨噬细胞中。
本研究旨在探索谷氨酰胺酶1（GLS1）在巨噬细胞自噬调控中的分子机制。
通过研究发现，BCG（结核分枝杆菌菌苗）可以诱导巨噬细胞自噬的发生，并提高GLS1的表达水平。
进一步的实验表明，过表达GLS1能够促进巨噬细胞自噬，而抑制GLS1的表达则抑制了自噬的发生。
此外，我们还发现GLS1调控自噬主要通过激活AMPK和抑制mTORC1来完成。
这些结果揭示了GLS1在巨噬细胞自噬中的重要调控作用，并为理解细胞自噬的分子机制提供了新的线索。
关键词：自噬；巨噬细胞；谷氨酰胺酶1；BCG；AMPK；mTORC1引言：自噬是一种细胞自身内溶酶体途径，其通过分解损伤的蛋白和细胞器来维持细胞的稳态和生理功能。
自噬在维持细胞内稳态、抵抗感染和清除病毒等方面发挥着重要作用。
过去的研究表明，自噬在抵抗微生物感染中起到关键作用，特别是在巨噬细胞中。
然而，巨噬细胞中细胞自噬的分子机制尚未完全阐明。
材料和方法：在本研究中，我们使用了人巨噬细胞系THP-1作为研究对象，通过实验方法观察了BCG对巨噬细胞自噬的影响，并研究了GLS1在其中的表达和调控作用。
我们使用Western blotting和实时荧光显微镜等技术对相关蛋白进行检测和定位。
此外，我们通过siRNA沉默和重组蛋白表达的方式对GLS1进行功能验证。
结果：实验结果表明，BCG处理可以显著增加巨噬细胞中的自噬现象，以及GLS1的蛋白水平和活性。
进一步的研究发现，过表达GLS1可以促进巨噬细胞的自噬，而抑制GLS1则抑制了自噬的发生。
进一步的研究还发现，GLS1主要通过激活AMPK和抑制mTORC1来调控巨噬细胞中的自噬过程。
讨论：本研究结果揭示了GLS1在巨噬细胞自噬中的重要调控作用，这为深入理解细胞自噬的分子机制提供了新的线索。
NLRP3和TLR4调控的细胞焦亡在痛风性关节炎中的作用
NLRP3和TLR4调控的细胞焦亡在痛风性关节炎中的作用卢国郑东森李瀚文洪浩【摘要】细胞焦亡是一种强烈促炎性的程序性细胞死亡过程,由半胱氨酸蛋白酶-1（caspase-1）介导,NOD样受体蛋白3（NLRP3）炎症小体和Toll样受体蛋白4（TLR4）信号通路共同调控,其在痛风性关节炎发病过程中扮演了重要角色。
本文对痛风性关节炎中细胞焦亡的调控机制进行系统阐述,为新药研究提供方向。
【期刊名称】《药学研究》【年(卷),期】2017(036)005【总页数】4页(P292-294,304)【关键词】细胞焦亡痛风性关节炎 NOD样受体蛋白3 半胱氨酸蛋白酶-1 Toll样受体蛋白4【作者】卢国郑东森李瀚文洪浩【作者单位】中国药科大学药理教研室,江苏南京210009【正文语种】中文【中图分类】R589.7痛风性关节炎是体内尿酸浓度过高，尿酸盐结晶析出并沉积于关节周围而引发的炎症[1]，随着人们生活水平的提高，饮食结构的改变，痛风性关节炎的患病率呈逐年上升趋势，男性高于女性，大约11.5%男性高尿酸血症患者会出现痛风症状[2]，不但给患者日常活动带来了障碍，并且需花费高昂的医疗费用，成为亟待解决的公共健康问题，NOD样受体蛋白3(nod－like receptor protein，NLRP3)炎症小体和Toll样受体蛋白4(toll－like receptor－4，TLR4)信号通路调控的细胞焦亡在痛风性关节炎发病过程中的作用不容忽视，本文系统阐述了其调控机制，为研究新型抗痛风药物提供参考，痛风性关节炎是体内尿酸代谢异常，尿酸过多引起的自身免疫性疾病(autoinflammatory disease，AID)，患者关节局部肿胀，皮肤暗红，并伴有剧烈疼痛[3]，其病因主要有:①体内尿酸产生过多，②肾脏尿酸排泄减少，③摄入富含嘌呤和蛋白的食物过多等等，酗酒、疲劳、受寒、感染等为其常见诱因[4]，目前治疗药物主要有3类:①抑制尿酸生成，如:别嘌呤醇、非布索坦等，②促进尿酸排泄，如:苯溴马隆、丙磺酸等，③缓解炎症，如:秋水仙碱、非甾体抗炎药及糖皮质激素等，富含嘌呤和蛋白的食物在体内代谢产生尿酸，摄入过多导致体内尿酸产生过多，在急性痛风性关节炎的发病过程中，关节内尿酸浓度过饱和形成尿酸盐结晶(monosodium urate crystals，MSU)，作为异物进而触发机体固有免疫反应，使得免疫系统过度反应，导致关节及其周围组织的急性炎症反应[5]，在这一过程中，MSU首先直接与滑膜细胞及单核/巨噬细胞反应，进而趋化中性粒细胞，并发生爆发式级联扩增反应，其中NLRP3和TLR4作为模式识别受体发挥了关键作用[6]，细胞焦亡(pyroptosis)是在2001年由Cookson等[7]研究发现的一种炎症性程序性细胞死亡方式，细胞焦亡由包括半胱氨酸蛋白酶－1(caspase－1)和caspase－4/5/11在内的炎性caspase活化而诱发，caspase－4/5/11诱导细胞焦亡，在内毒素休克和革兰阴性细菌诱导的败血症中发挥至关重要的作用[8]，而caspase－1则是细胞焦亡的经典激活途径，由NLRP3炎症小体复合物在感知病原信号后激活，是细胞质天然免疫最为重要的通路之一，在痛风性关节炎的发病中扮演重要角色，caspase－1介导细胞焦亡，伴有白细胞介素－18 (IL－18)和白细胞介素－1β(IL－1β)等大量促炎因子的释放，诱发级联放大的炎症反应[9]，细胞焦亡时，细胞核染色DNA发生与细胞凋亡类似改变，其区别于细胞凋亡的最大特点在于细胞膜也遭到破坏，细胞渗透性肿胀，胞内容物释放到胞外，痛风性关节炎患者体内尿酸盐结晶析出，激活NLRP3炎症小体后，caspase－1能介导细胞焦亡，表现为细胞膜发生破裂并释放促炎性细胞内容物，从而激活强烈的炎症反应，外在症状包括发烧、红肿、疼痛等[10]，这正是痛风性关节炎的临床表现，有研究表明，逆转NLRP3炎症小体的过表达可以显著降低细胞焦亡的发生率，如通过富马酸酯抑制ATP激活的NLRP3炎症小体可以有效地降低THP－1细胞焦亡[11]，近期有最新研究发现了一种功能未知的名为gasdermin D(GSDMD)的蛋白，通过构建GSDMD基因敲除(GSDMD－/－)的小鼠巨噬细胞和人的HeLa细胞模型，验证了GSDMD的缺失可以完全抑制所有已知炎症小体和细菌LPS引起的细胞焦亡，并且在GSDMD－/－细胞中外源表达GSDMD可回复细胞焦亡的发生，进一步的研究表明，GSDMD的缺失并不抑制caspase－1本身的激活和对下游IL－1β的切割，但却阻止了切割后成熟的IL－1β分泌到细胞外，这表明，单纯的激活caspase－1虽然能造成IL－1β的成熟，但对其的分泌还需要细胞焦亡的参与，提示GSDMD是caspase－1下游的关键因子[12]，与此同时，另一项在RAW 264.7细胞株中进行的实验证实，尼日利亚菌素诱导的非典型NLRP3炎症小体激活可引起细胞焦亡和IL－1β的过量释放，而作为caspase－1底物之一的GSDMD蛋白在这一过程中发挥重要作用，GSDMD被caspase－1切割后释放出来的N端结构域引发细胞焦亡，而在正常情况下它通过N端和C端的自抑制作用保持无活性状态[13]，NLRP3炎症小体由NLRP3、凋亡相关斑点样蛋白(apop￣tosis－associated speck－like protein containing，ASC)和caspase－1组成，NLRP3是一种模式识别受体，可识别内源性及外源性的危险信号，是NOD样蛋白受体家族中重要成员，广泛表达于树突细胞、单核细胞和巨噬细胞，参与IL－1β和IL－18的加工、分泌，诱导细胞炎症或凋亡[14]，MSU作为内源性危险信号分子，被机体固有免疫通过模式识别受体(PRR)识为危险信号，NLRP3蛋白C端的亮氨酸重复序列(LRR)在识别包括MSU在内的危险信号后被活化而发生构象上的变化，暴露出核苷酸结合寡聚化结构域(NACHT)，通过ATP聚合形成高度有序的NLRP3蛋白寡聚体[15]，随后通过其热蛋白结构域(PYD)募集ASC和caspase－1组成炎症小体[16]，ASC是NLRP3炎性体的双重衔接蛋白，能够以某种桥梁的形式将NLRP3和caspase－1前体连接起来，最终形成具有酶活性的异二聚体caspase－1[17]，caspase－1作为炎性体的效应蛋白，能够将无活性的IL－18和IL－1β前体剪切为成熟的IL－18和IL－1β，使其成熟并释放到胞外，引起炎症反应[18]，临床研究也证实了，在痛风性关节炎的病理过程中，IL－1β是引起关节腔滑膜组织炎症的关节因子[19]，尿酸盐结晶(MSU)是NLRP3炎症小体的有效激活剂，急性痛风性关节炎发病过程中NLRP3炎症小体及下游细胞因子的作用也已被各种体内外实验证实[20]，而NLRP3炎症小体也已成为急性痛风性关节炎的重要治疗靶点，陈昉等[21]研究表明，秋水仙碱及白子菜醇提物能通过抑制NLRP3炎性体的表达，从而抑制IL－1β相关的炎性过程，发挥其抗炎免疫作用，缓解急性痛风性关节炎，Han等[22]研究表明，doliroside A通过NLRP3炎症通路中caspase－1和pro－IL－1β的表达，对MSU引起的痛风关节炎有很好的改善作用，房树标等[23]研究表明，桂枝芍药知母汤治疗痛风关节炎作用机制可能与降低NLRP3、ASC、caspase－1表达，抑制IL－1β分化成熟及NF－κB活化，降低NLRP3炎性体信号通路炎性因子表达有关，此外，研究表明，活性氧自由基(reactive oxygen species，ROS)参与NLRP3炎症小体的激活过程，ROS是一种细胞内重要的第二信使分子，具有重要的生物学功能和活性，例如:氧化应激、细胞分化以及细胞凋亡等，在多种疾病的发生、发展过程中发挥着重要的作用，当单核细胞暴露于NLRP3炎症小体激活因子的情况下，可以促使ROS的生成，从而进一步促进氧化还原依赖的转录因子如NF－κB 和AP－1的激活，促进促炎细胞因子的产生[24]，同时，研究还发现，IL－1β的合成和caspase－1的激活也依赖于ROS的产生，病原体、晶体或体内“危险信号”刺激细胞后，一方面，直接激活NLRP3炎症小体，促使caspase－1成熟，活化IL－1β和IL－18等[25]，另一方面，激活IL－1受体1、Toll样受体、NLRs和细胞因子受体TNFR1和TNFR2等受体，通过不同通路激活NF－κB继而促进NLRP3和IL－1β、IL－18等前体的产生，在促进NLRP3炎症小体的因素中，TLR4是经典的激活通路，它是另一种能够被MSU激活的模式识别受体[26]，MSU与CD14受体作用后能够有效地被TLR4识别形成CD14/TLR4/MD2复合体，活化的TLR4通过其胞浆区的Toll/IL－1受体结构域(TIR)以类MyD88接头蛋白(mal/TI￣RAP)为桥梁与骨髓分化首要反应蛋白(MyD88)结合成信号复合体，经过复杂的级联反应最终活化NF－κB，从而启动和调节众多与炎症免疫反应相关的炎症介质、黏附分子和酶等的基因表达[27]，临床试验也证实了TLR4/MyD88/NF－κB信号通路在原发性痛风性关节炎发病过程中的重要作用[28]，TLR4信号通路活化能够诱导IL－1β前体(pro－IL－1β)的转录，而NLRP3炎症小体激活则介导pro－IL－1β的切割，因而在IL－1β的活化方面两者具有一定的协同作用，同时，虽然TLR4与细胞焦亡没有直接的联系，但TLR4被证实能够通过MyD88激发小鼠巨噬细胞中NLRP3的脱泛素化[29]，从而为NLRP3炎症小体的装配提供了原料，很可能间接起到了细胞焦亡推手的作用，TLR4抑制剂瑞沙托维TAK242最近被发现可抑制NLRP3介导的细胞焦亡，综上所述，NLRP3炎症小体和TLR4信号通路共同调控的细胞焦亡，其在痛风性关节炎的发病过程中扮演了重要角色，其调控机制如下(见图1):NLRP3识别MSU 信号后，NLRP3炎症小体被激活，成熟的caspase－1通过切割CSDMD蛋白，介导了细胞焦亡的发生，同时caspase－1也能切割pro－IL－1β，使其成熟释放的胞外引起炎症反应，TLR4也可识别MSU信号，通过TIRAP、MyD88等经过复杂的级联反应最终导致NF－κB活化，从而调控炎症相关因子的表达，包括pro －IL－1β，此外，还能促进NLRP3的脱泛素化，协同调控细胞焦亡的发生，痛风性关节炎作为自身免疫性疾病，目前的治疗药物存在很多不足，如:秋水仙碱有剧毒，常见恶心、呕吐、腹泻、腹痛、胃肠反应是严重中毒的前驱症状，肾脏损害可见血尿、少尿，对骨髓有直接抑制作用、引起粒细胞缺乏、再生障碍性贫血等等，而减少尿酸生成或促进尿酸排泄的药物则不能缓解患者的疼痛，细胞焦亡是一种强烈的促炎性细胞死亡过程，其在痛风性关节炎病理过程中的作用不容忽视，抑制或逆转痛风性关节炎过程中细胞焦亡的发生，有可能成为治疗的关键，细胞焦亡机制的发现，为新型抗痛风药物的研究提供了方向，【相关文献】[1] SCHWEYER S，HEMMERLEIN B，RADZUN H J，et al. 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经典瞬时受体I型电位通道(TRPC1)免疫调节作 用机制研究进展
Advances in Microbiology 微生物前沿, 2015, 4(4), 62-68Published Online December 2015 in Hans. /journal/amb/10.12677/amb.2015.44009Current Progress in Understanding theMechanism of Immune Regulation ofClassical Transient Receptor Potential 1(TRPC1)Teng Ma, Xikun Zhou*State Key Laboratory of Biotherapy/Collaborative Innovation Center for Biotherapy, West China Hospital,Sichuan University, Chengdu SichuanReceived: Dec. 8th, 2015; accepted: Dec. 25th, 2015; published: Dec. 28th, 2015Copyright © 2015 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/AbstractTransient receptor potential channel 1 (TRPC1) is a nonselective cation channel protein that is required for Ca2+ homeostasis. Recently, more and more evidences have certificated that TRPC1 is necessary for the cellular functions, such as cell proliferation, differentiation and apoptosis, and involved in diverse physiological processes. This paper mainly reviews the progress in under-standing the function of TRPC1 in immune regulation.KeywordsTRPC1, Ion Channel, Ca2+, Inflammation经典瞬时受体I型电位通道(TRPC1)免疫调节作用机制研究进展马腾，周西坤*四川大学华西医院生物治疗国家重点实验室/生物治疗协同创新中心，四川成都*通讯作者。
Caspase-1介导细胞焦亡与炎症反应
Caspase1介导细胞焦亡与炎症反应细胞焦亡是一种程序性细胞死亡形式，与细胞凋亡和自噬不同，细胞焦亡会导致细胞肿胀、细胞膜破裂和细胞内容物的释放，从而引发强烈的炎症反应。
Caspase1作为一种关键的炎症小体成分，在细胞焦亡和炎症反应中发挥着至关重要的作用。
Caspase1是一种半胱氨酸蛋白酶，主要存在于细胞质中。
在受到病原体感染、损伤或内源性刺激时，Caspase1会被激活，进而切割并激活炎症小体。
炎症小体是一种多蛋白复合物，由NLRP3、ASC和Caspase1组成。
当炎症小体被激活后，Caspase1会被招募到炎症小体中，并被切割成有活性的形式。
活化的Caspase1可以切割并激活多种炎症因子，如IL1β和IL18，这些炎症因子在细胞焦亡和炎症反应中发挥着重要作用。
IL1β和IL18能够诱导炎症细胞的募集和活化，促进炎症介质的释放，从而加剧炎症反应。
Caspase1还可以切割并激活Gasdermin D，Gasdermin D是一种细胞膜穿孔蛋白，能够导致细胞膜破裂和细胞内容物的释放，从而引发细胞焦亡。
除了直接参与细胞焦亡和炎症反应，Caspase1还可以通过调节其他细胞死亡途径来影响细胞焦亡和炎症反应。
例如，Caspase1可以切割并抑制细胞凋亡相关的蛋白，如Bcl2，从而促进细胞焦亡的发生。
Caspase1还可以切割并激活自噬相关的蛋白，如Beclin1，从而抑制自噬的发生。
Caspase1在细胞焦亡和炎症反应中发挥着至关重要的作用。
通过切割并激活炎症小体、炎症因子和细胞膜穿孔蛋白，Caspase1能够诱导细胞焦亡和炎症反应的发生。
Caspase1还可以通过调节其他细胞死亡途径来影响细胞焦亡和炎症反应。
因此，Caspase1在炎症性疾病和免疫性疾病中具有潜在的治疗价值。
Caspase1介导细胞焦亡与炎症反应细胞焦亡，作为一种程序性细胞死亡形式，在细胞免疫应答和炎症反应中扮演着重要角色。
炎性体:caspase-1的活化平台并参与调节免疫应答及疾病的发病机制
炎性体：caspase-1的活化平台并参与调节免疫应答及疾病
的发病机制
余小慧
【期刊名称】《中国病理生理杂志》
【年(卷),期】2009(25)7
【总页数】1页(P1414-1414)
【关键词】caspase-1;炎性细胞因子;发病机制;免疫应答;活化;调节;蛋白复合物;IL-1β
【作者】余小慧
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】R657.51;R541.4
【相关文献】
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5.肠道外泌体通过调节巨噬细胞活化对溃疡性结肠炎发病的影响 [J], 郑勤;葛卫红;肖军华;胡洋洋;李思思;蒋巍亮;卢战军
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Caspase-1调控单核—巨噬细胞分化的效应及机制巨噬细胞是单核吞噬细胞系统中的重要成员,在天然免疫和获得性免疫中都发挥着重要作用。
体内巨噬细胞的来源包括单核细胞起源的巨噬细胞、原位增殖而生成的巨噬细胞以及卵黄囊巨噬细胞来源的巨噬细胞,其中单核细胞起源的巨噬细胞是组织巨噬细胞的主要来源。
在机体稳态或发生炎症的时候,单核细胞都能在微环境中一些因子的调控下向巨噬细胞分化。
单核-巨噬细胞分化过程的紊乱与多种疾病的发生发展密切相关,如自身免疫疾病、自身炎症性疾病、代谢性疾病以及肿瘤等。
因此,对于单核-巨噬细胞分化过程相关调控及分子机制的研究一直以来都是免疫学领域的热点。
Caspase-1是caspases家族中与炎症密切相关的一个成员,对于巨噬细胞的功能具有关键的调控作用。
Caspase-1缺失的巨噬细胞释放炎症因子IL-1p和IL-18的能力显著下降;同时caspase-1还能调控巨噬细胞由M2型到M1型的极化。
此外,caspase-1也能参与细胞分化程序的控制。
Caspase-1能够通过调控IL-1p的加工、释放而控制脂肪细胞和Th17细胞的分化。
但是,对于caspase-1在单核-巨噬细胞分化中的功能我们还知之甚少。
基于caspase-1广泛的生物学功能及其在单核细胞、巨噬细胞的核心地位,caspase-1在单核-巨噬细胞的分化过程中也具有重要的调控功能。
在本研究中,我们通过构建体外诱导人单核细胞白血病细胞株(THP-1、U937)或人外周血单核细胞(PBMCs)向巨噬细胞分化的模型,深入探讨了 caspase-1对于单核-巨噬细胞分化过程的调控效应以及所涉及的分子机理,主要研究内容和结果如下:1.我们运用PMA成功诱导THP-1和U937细胞向巨噬细胞分化,并通过分析此过程中细胞形态、表面
标志分子(markers)及吞噬功能的变化情况而将单核-巨噬细胞的分化过程分为早期和晚期两个阶段。
2.我们发现caspase-1在THP-1和U937细胞中呈组成型的高表达;然而随着分化的进行其活性不断升高,并伴随有IL-1β和IL-18的释放。
Caspase-1活性升高的现象在M-CSF或GM-CSF诱导PBMCs向巨噬细胞分化的模型中也得到了证实。
并且通过分析炎症小体各组分基因表达结果显示caspase-1的活化与炎症小体的组装相关。
3. Caspase-1特异性抑制剂WEHD能够剂量依赖性地抑制PMA诱导的巨噬细胞makers (CD11b、CD14)的表达,并且这种抑制作用主要发生在分化的晚期;同时WEHD还能明显抑制巨噬细胞的吞噬功能。
在PBMCs的分化中,WEHD也具有明显的抑分化效果。
4.干扰caspase-1的表达能抑制caspase-1的激活,并能显著抑制CD1 1b和CD14的表达以及细胞的吞噬活性。
我们发现急性单核细胞白血病(AML-M5b)病人骨髓单核细胞中caspase-1的基因水平和蛋白水平均发生显著下调,这与AML-M5b中细胞分化程序的阻滞和单核细胞的积累密切相关。
5.基于以上的生物学效应,我们探讨了 caspase-1促进单核-巨噬细胞分化的分子机制:(1) 在分化早期PPARγ的表达逐渐升高;而在晚期PPARγ的表达则明显下降。
Caspase-1的特异性抑制剂或shRNA能够逆转分化晚期PPARy的下调,但是其mRNA水平却没有明显改变。
在HEK293T细胞中重组NLRP3炎症小体能有效激活caspase-1,并能下调PPARγ的蛋白表达,但caspase-1不能直接切割PPARγ。
(2) 在分化早期PPAR γ的表达上调,转录活性也升高;PPARγ能够调控细胞周期相关蛋白cyclinD1和p21的表达,从而抑制细胞周期并促进单核-巨噬细胞的分化进程。
在分化晚
期,PPARy配体troglitazone能够通过抑制caspase-1的活性而逆转PPARγ下调的现象,并诱导NF-κB转录活性的抑制,从而抑制单核-巨噬细胞的分化进程。
(3) 我们还对caspase-1的经典底物在单核-巨噬细胞分化中的作用进行了分析。
运用washing away、补加细胞因子或补加细胞因子对应中和抗体的方法,结果表明单核-巨噬细胞的分化不依赖于IL-1β和IL-18的释放。
IL-1α和IL-33在分化过程中不释放,也不具有调控单核-巨噬细胞分化的作用。
6.通过构建原位乳腺癌种植瘤模型,我们发现caspase-1抑制剂YVAD能够诱导肿瘤微环境中髓源性抑制细胞(MDSCs)的积累并能促进肿瘤的生长,但不影响TAMs的浸润。
Caspase-1的活化能够在体内调控MDSCs的分化。
我们的实验首次阐明了 caspase-1在单核-巨噬细胞分化中的重要调控功能;caspase-1能够通过下调晚期分化中PPARγ的表达而促进巨噬细胞分化的进程。
并详细论述了 PPARγ在巨噬细胞分化的早期阶段和晚期阶段发挥的不同功能。
本研究还揭示了 caspase-1的下调与AML-M5b之间的联系,以及caspase-1调控肿瘤微环境中MDSCs分化的效应。
这些发现表明caspase-1可能成为治疗白血病等肿瘤的有效分子靶点。