細胞焦亡是一種炎癥形式的、程序性細胞死亡，其特征是細胞不斷脹大直至細胞膜破裂，釋放促炎性細胞因子 IL-1β 和 IL-18 等內(nèi)容物進而引發(fā)強烈的炎癥反應^[1,10]，這是一種不同于細胞凋亡和細胞壞死的過程（表 1）。

根據(jù)參考文獻 2,3,10 總結(jié)

已發(fā)現(xiàn)焦亡與多種疾病相關(guān)，包括微生物感染^[10]、動脈粥樣硬化及其他心血管疾病^[6]、敗血癥^[4] 和肝病^[10] 等，焦亡及其分子機制可以作為潛在的新型治療靶點^[9]。近來的研究發(fā)現(xiàn)，在腫瘤中引發(fā)細胞焦亡可有效調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境，進而激活很強的 T 細胞誘導的抗腫瘤免疫活性，清除腫瘤，提示細胞焦亡未來將會對腫瘤免疫治療發(fā)揮推動性作用^[14,15]。

焦亡的經(jīng)典形式是 caspase-1 依賴性的，同時，也有多項研究確定了 caspase-1 非依賴性的非經(jīng)典途徑。

在細菌、病毒和宿主細胞成分的 PAMPs 和 DAMPs 刺激下，細胞內(nèi)的模式識別受體 NLRs 家族（Nucleotide-binding oligomerization domain and leucine-rich repeat receptors）包括 NLRP3、NLRP1b 和 NLRC4/CARD12 激活 Caspase 1。NLR-Caspase 1 激活后，形成炎癥小體。炎癥小體是由傳感器 NLRs、蛋白酶 Caspases 效應器和稱為 ASC 的銜接蛋白組成的多蛋白結(jié)構(gòu)（表 2）^[8,9,10]。

* 炎癥小體組裝不需要，但可能發(fā)揮作用，根據(jù)參考文獻 1,8,9 總結(jié)

除了形成炎癥小體外，炎癥性 Caspases-1、-4/5（人）和-11（小鼠）還切割激活 Gasdermin D，切割產(chǎn)生的 Gasdermin D 的 N 端片段多聚化，在質(zhì)膜上形成孔隙，釋放促炎性細胞因子^[7,10]。主動釋放促炎性細胞因子，是焦亡相較于其他形式細胞死亡的*特征。促炎細胞因子 IL-1β 和 IL-18 首先翻譯成非活性形式，然后被 Caspase-1 裂解并激活^[3,7,10]，之后這些細胞因子可以通過 Gasdermin D 形成的孔釋放。

細胞焦亡流程示意圖^[3]

Gasdermin D 也可以 Caspase-1 非依賴性形式被 Caspase-4、-5 和-11 激活。然而在這種情況下，促炎性 IL-1β 和 IL-18 的激活仍然依賴于 Caspase-1 的活性^[10]。Caspase-3 也被證明能激活 Gasdermin E，同樣在細胞膜上形成孔隙，釋放 DAMP 和細胞因子^[3]。

檢測焦亡有多種方法，主要有以下幾種，必要時可以結(jié)合多種指標進行評估。

• 基于酶活性比色法檢測乳酸脫氫酶（LDH，質(zhì)膜孔隙形成的標志）的釋放。

• 用電子顯微鏡在單個細胞基礎(chǔ)上評估膜完整性，觀察是否有細胞腫脹和胞漿釋放。該方法的缺點是，焦亡和壞死都涉及到細胞內(nèi)容物的釋放，僅從形態(tài)學特征很難區(qū)分。

• 通過標志物組合來確定：包括 Gasdermin D 和 E 的裂解，可以用 WB 來驗證；IL-1β 和 IL-18 的激活和釋放，可用 ELISA 檢測細胞上清來進行定量；Caspases（caspase-1、-3、-4、-5 和-11）的激活^[12,13]。

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