TLRs是一种I型跨膜蛋白质,可在细胞膜、核内体、溶酶体和内溶酶体等中识别来自细菌、病毒、寄生虫等的PAMPs。目前在哺乳动物中发现13种TLRs,其中人类和小鼠分别携带10种和12种。根据其细胞定位和不同的PAMPs配体,TLRs可分为2类:表达于细胞膜上的TLR1、TLR2、TLR4、TLR5、TLR6及TLR10,主要识别各种微生物的PAMPs等;表达于胞内囊泡如内质网、核内体、溶酶体和内溶酶体等的TLR3、TLR7、TLR8和TLR9,主要识别微生物的核酸。TLR4由3个结构域构成,包含富亮氨酸重复序列(leucine-richrepeats,LRR)的胞外识别域、其后连接单通道跨膜(transmembrane,TM)域以及细胞质Toll/IL-1受体(Toll/IL-1receptor,TIR)下游信号转导域。TLR4可特异性识别革兰氏阴性菌或LPS,触发信号级联、产生促炎细胞因子、激huo非经典途径细胞焦亡。细胞焦亡是由炎症性caspase(Caspase-1, 4, 5, 11)诱导的一类坏死性和炎症性的细胞程序性死亡。福建细胞焦亡检测项目
细胞焦亡作为一种细胞程序性死亡方式得到越来越多的关注。当机体受到细菌、病毒等病原微生物感ran时,体内吞噬细胞如巨噬细胞、中性粒细胞可识别并清chu感ran物质。当宿主识别自身受损部位启动先天性免疫应答过程时则会触发细胞坏死、凋亡或焦亡。细胞焦亡是由炎症小体参与的依赖炎性半胱氨酸酶(caspase)的一种新的细胞程序性死亡方式。焦亡细胞同时具有凋亡和坏死的细胞特征,主要表现为Annexin V染色阳性,细胞核皱缩、细胞膜成孔,进一步导致细胞肿胀破裂、释放细胞内容物,分泌炎性细胞因子,引起炎性反应。福建细胞焦亡检测项目q-PCR/Western Blot方法检测细胞焦亡相关基因或蛋白的表达水平。
研究发现脂肪组织中NLRP3炎症小体表达的减少可改善胰岛素抵抗。通过缺陷自噬和线粒体活性氧的聚集,饱和脂肪酸棕榈酸酯和脂毒性神经酰胺引起脂肪组织巨噬细胞NLRP3炎症小体的激huo,这进一步激huocaspase-1并引起细胞焦亡。Caspase-1或NLRP3表达缺陷的小鼠脂肪组织的炎症反应减弱,而且在高脂饮食的情况下,胰岛素抵抗有所改善从而肥胖的发病率有所下降。痛风的发病是由于尿酸盐结晶在关节的积聚,而这些结晶可引起炎症小体的激huo。临床研究表明,炎症小体在痛风的发病中起着关键的作用,抑制IL-1B的表达可明显降低疾病的严重程度。单钠尿酸盐结晶通过NLRP3和ASC激huo巨噬细胞中的caspase-1,进而引起细胞焦亡的发生。
研究证明,AIM2炎症小体也参与了产单核细胞增生李斯特菌感ran时caspase-1的活化。而在AIM2敲除组中,caspase-11被活化,同样也发生了焦亡现象,说明在AIM2不存在的情况下,还存在其他的补偿机制来执行焦亡信号。AIM2与NLRP3在李斯特菌感ran巨噬细胞时共同发挥重要作用,他们是通过激huocaspase-1/11来引起细胞焦亡。而焦亡发生是由GSDMD参与的。为了证实GSDMD在感ran中的作用,刘星等构建了GSDMD-NT、4A-mutant GSDMD-NT、GSDMD-CT、GSDMD四种构建体,分别设立大肠杆菌感ran组以及金黄色葡萄球菌感ran组,5 min后发现GSDMD-NT组强烈抑制两种细菌的集落形成,说明GSDMD-NT具有kang菌作用。为了进一步确定GSDMD-NT是否还具有杀菌作用,研究人员再次用以上四种构建体处理了大肠杆菌感ran组及李斯特菌感ran组,20 min后,GSDMD-NT组中约80%的细菌被杀死。且用负染色电镜可观察到,只有当GSDMD与caspase-11同时存在并结合的情况下,才会出现细胞膜破裂的现象。Exendin-4和运动等,也可抑制心肌细胞焦亡,改善心脏重构。
Davis等提出抑制肠上皮细胞的焦亡可能是美沙拉嗪和皮质类固醇的zhiliao作用机制。一系列实验表明,激huo炎症小体的传感器过度激huo会导致肠道损伤和肠道炎症。活动性IBD患者黏膜中AIM2和IFI16炎性小体的强烈上调和巨噬细胞A20缺乏症显着增强了NLRP3性体介导的Caspase-1激huo,表明典型的炎性体途径和可能导致的过度激huo细胞焦亡在IBD的发生、发展和预后中起关键作用。在非典型的炎性小体途径和典型的炎性小体途径中发生了类似的现象。肠道内革兰氏阴性菌入血,感ran肝引起非经典途径细胞焦亡,参与肝缺血再灌注损伤。宁夏细胞焦亡项目
发现了细胞凋亡的执行者Caspase-3切割GSDMD同家族的另一成员GSDME,可以实现细胞凋亡-细胞焦亡的转变。福建细胞焦亡检测项目
非经典的细胞焦亡途径:除caspase-1,鼠源巨噬细胞中caspase-11 (人源中的caspase-4/5)也可以在胞内作为受体特异性结合LPS。大肠埃希菌、鼠伤寒沙门菌和福氏志贺菌等多种革兰阴性菌的LPS通过TLR4递送到胞质中并激huocaspase-11。活化的caspase-11可裂解GSDMD,使GSDMD的N端活化引起细胞焦亡;同时活化的caspase-11开启pannexin-1通道,诱导K+外流,激huoNLRP3炎症小体,促进IL-1β释放。此外,ATP还可通过被切割的pannexin-1区域以自分泌或旁分泌方式与P2X7受体结合,打开P2X7孔,促进焦亡。炎症小体虽参与了非经典途径,但并未直接参与细胞焦亡过程,而是通过炎性的半胱氨酸酶切割GSDMD,使其具有成孔活性而引起细胞程序性死亡。福建细胞焦亡检测项目