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第41卷第8期
·1248 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2021年8月
割激活 GSDME 诱导肿瘤细胞焦亡进而抑制肿瘤发 和某些寄生虫能够激活 NLRP1 炎症小体。最近新
[34]
生 。 的研究表明,炭疽致死毒素和人鼻病毒的3C蛋白酶
4.6 DFNB59 能够诱导 NLRP1 通过 N 端介导的蛋白酶体降解完
人源和鼠源 DFNB59 主要分布在耳蜗、听觉神 成炎症小体组装和下游活化 [38-39] 。
经元细胞体,此外,人源DFNB59在睾丸也有表达。 Pyrin炎症小体:当细胞受到细菌毒素如艰难梭
在人类中,DFNB59 的突变与非综合征性感觉 菌毒素TcdB的刺激后,Pyrin蛋白发生去磷酸化,进
神经性听力损失有关。DFNB59缺失小鼠的耳蜗感 而募集ASC、Caspase⁃1、诱导Pyrin炎症小体激活 。
[40]
觉毛细胞和听觉神经元极易受到噪音的伤害。研 5.1.2 非经典炎症小体
究发现,DFNB59 能够调控过氧化物酶体的抗氧化 大肠杆菌、柠檬酸杆菌等革兰阴性菌的 LPS 能
[35]
活性进而保护听觉系统免受噪声引起的损害 。 够直接结合并激活宿主免疫细胞胞浆受体Caspase⁃
4/5/11,促进GSDMD 剪切激活从而引发非经典途径
5 细胞焦亡激活机制
的细胞焦亡。
5.1 炎症小体激活的焦亡 5.2 非炎症小体激活的焦亡
在病原微生物入侵或内部损伤因子作用下,机 研究发现化疗药物引起肿瘤细胞 Caspase⁃3 的
体固有免疫系统启动炎症小体的组装激活。作为 激活,活化的 Caspase⁃3 能够在 Asp270 位点剪切
[9]
炎症小体激活的下游事件,GSDMD分子介导的细胞 GSDME 。还有研究发现耶尔森菌感染抑制TAK1活
焦亡进一步扩大炎症反应,增强宿主防御能力,但另 性,从而引起 Caspase⁃8 对 GSDMD 的剪切激活 [10,41] 。
一方面,过强的炎症反应能够造成机体多器官损伤。 2020年洪明奇团队发现活化的Caspase⁃8在D365处
5.1.1 经典炎症小体 剪切 GSDMC 诱导肿瘤细胞焦亡的发生 [22] 。除了凋
根据炎症小体核心蛋白的不同,目前鉴别的经 亡 Caspase 介导细胞焦亡以外,中性粒细胞中的丝
典炎症小体主要包括NLRP3、NLRC4、AIM2、NLRP1、 氨酸蛋白酶ELANE能够以不依赖Caspase⁃1/11的方
Pyrin炎症小体等。 式在半胱氨酸268位切割激活GSDMD,引发中性粒
NLRP3炎症小体:NLRP3炎症小体激活物包括 细胞焦亡 [11] 。细胞毒性淋巴细胞中的颗粒酶 Gran⁃
细菌表面蛋白、真菌毒力蛋白、病毒核酸等病原相 zyme A 能够水解肿瘤细胞中的GSDMB引发细胞焦
[42]
关分子模式(PAMP)或尿酸钠(MSU)、二氧化硅、β 亡 。另外,NK细胞和CTL中的颗粒酶Granzyme B
[34]
淀粉样蛋白等损伤相关分子模式(DAMP)。NLRP3 能够直接切割GSDME,诱导肿瘤细胞焦亡 。总之,
炎症小体激活机制包括 K 外流、活性氧(ROS)产生 非炎症小体激活机制在细胞焦亡过程扮演的角色
+
和溶酶体破裂等,最近研究表明NLRP3在反面高尔 被越来越多的研究发现和揭示。
基体网(trans Golgi network,TGN)和微管组织中心
6 Gasdermin孔洞形成机制
(microtubule organizing centers,MTOC)的募集定位
对于NLRP3炎症小体的激活是必需的 。 根据解析的GSDMA3和GSDMD结构,GSDMA3
[36]
NLRC4炎症小体:现有研究表明,伤寒沙门菌、 和GSDMD N端结构具有可变性,C端主要由结构稳
弗氏志贺菌、嗜肺军团菌等感染可激活宿主细胞 定的α螺旋构成。C 端与 N 端通过两个疏水界面紧
NLRC4 炎症小体。NLRC4 激活的方式是细菌通过 密结合,因而限制了N端的功能活性 [43] 。在GSDMs
功能性细菌Ⅲ型分泌系统(type Ⅲ secretion system, 自抑制状态解除后,GSDM 发生构象变化,形成四
NT
T3SS)将鞭毛蛋白或毒力蛋白 PrgJ 导入宿主细胞, 链双亲性β片层结构,该结构从 N 端片段核心球状
NT
NAIP蛋白在接受细菌配体作用后活化,促进NLRC4 折叠中延伸产生3个寡聚界面,随后GSDM 片段寡
寡聚和炎症小体的组装活化。 聚,并结合胞膜形成插入膜中的β桶结构,继而引起
AIM2炎症小体:研究显示,结核分枝杆菌、弗朗 胞膜肿胀破裂,诱发细胞炎性死亡 [44] 。最近有报
西斯菌等胞内寄生菌,以及乙肝病毒、肠道病毒 71 道,Caspase⁃1/11自发水解激活产生的p10亚基对于
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(EV71)等病毒感染能够激活 AIM2 炎症小体,继而 GSDMD的识别剪切是必要的 。
引发GSDMD 调控的细胞焦亡,促进炎症介质释放,
7 细胞焦亡的分子调控
[37]
扩大炎症反应 。
NLRP1 炎症小体:炭疽致死毒素、胞壁酰二肽 细胞焦亡的关键执行分子 GSDMD 的表达和激