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发布日期:2024/2/1 16:45:00

细胞死亡一直是国自然研究热点,并且细胞死亡已被证明在感染、炎症性疾病、神经退行性疾病、癌症等方面起着关键作用;因此。全面了解细胞死亡对于确定新的治疗策略非常重要。细胞凋亡焦亡自噬铁死亡以及最近热度比较高的铜死亡热度不断。长期以来人们一致认为细胞死亡之间是隔离且独立运行的。直到2016年,泛凋亡提出,才揭示细胞死亡之间的相互交联的复杂方式。2023年国自然热点公布后,泛凋亡也被列入其中。

 

PANoptosis(泛凋亡)是一种炎症性程序细胞死亡,受到PANoptosome(泛凋亡体)复合物的调控,具有细胞焦亡(pyroptosis)、凋亡(apoptosis)和/或坏死性凋亡(necroptosis)的关键特征,这也是PANoptosis术语中“P”、“A”和“N”的来源。此外,最重要的一点,PANoptosis不能被细胞焦亡、凋亡和坏死性凋亡中任意一种死亡方式单独表征

 

2022年国自然热点

 

接下来用, St. Jude Children’s Research Hospital,Kanneganti 团队一篇经典文献带大家了解泛凋亡,Kanneganti 团队一直致力于泛凋亡研究,感兴趣的老师赶紧跟随小编一起走进泛凋亡,解读解读泛凋亡新思路。话不多说,直接进入主题。

 

经典文献解读

 

从细胞焦亡、凋亡和坏死到细胞凋亡:

程序性细胞死亡途径的机制

 

 

研究背景

 

焦亡、凋亡和坏死是基因上最明确的程序性细胞死亡(PCD)途径,它们复杂地参与了稳态和疾病。尽管这三种PCD通路中关键启动子、效应子和刽子手的识别在历史上都将它们描述为不同的,但越来越多的证据强调了它们之间广泛的串扰。这些观察结果导致了凋亡概念的建立,定义为由凋亡复合物调控的炎症性PCD通路,具有焦亡、凋亡和/或坏死的关键特征,不能单独用这些PCD通路来解释。

图1 . 程序性细胞死亡的研究时间表和特征

 

本文要点

细胞焦亡、细胞凋亡和坏死之间的联系

泛凋亡小体相互关系

泛凋亡与疾病的关系  

 

1

细胞焦亡、细胞凋亡和坏死之间的联系

虽然焦亡、凋亡和坏死历来被发现并被描述为独特的、独立的途径,但越来越多的证据表明,这些PCD通路之间存在广泛的相互作用。

 

1.1

细胞焦亡与细胞凋亡组分之间的分子相互作用

从通路起始到最终执行,焦亡通路和凋亡通路在不同水平上密切地相互关联和相互调控,尤其是但细胞发生炎症的时候,凋亡标志物caspase家族会因为细胞被污染以及发生炎症会诱导焦亡蛋白GSDMD.炎症小体激活/焦亡和凋亡之间的另一个关键联系集中在外部凋亡的启动子caspaseCASP8上。因此细胞通路之间相互关联。

 

1.2

 细胞凋亡和坏死成分之间的分子相互作用

坏死在历史上被认为是一种备用细胞死亡途径,发生在抑制casp8依赖的凋亡,凋亡和坏死之间的相互作用已经有很好的证明。控制凋亡和坏死之间平衡的中心分子是凋亡启动因子CASP8及其相互作用因子和底物RIPK1。RIPK1表达较高会导致坏死,而RIPK1表达较低或不表达会导致细胞凋亡。遗传和生化数据都支持CASP8、RIPK1平台在调节细胞凋亡和坏死之间(以及凋亡和焦亡)方面至关重要。

 

1.3

细胞焦亡和坏死成分之间的分子相互作用

MLKL参与了TLR3介导的NLRP3炎症小体的激活;MLKL的缺失对TLR3配体poly(I:C)和泛半胱天冬酶抑制剂z-VAD 的结合影响了ASC的寡聚化。最近的研究表明,坏死也可以在巨噬细胞中通过MLKL孔介导的钾外排触发NLRP3炎症小体的激活。在这种情况下,MLKL的激活作用于炎症小体激活的上游,因为抑制NLRP3或CASP1并不能挽救坏死性死亡的。也因此证明焦亡和坏死之间的密切联系。

 

1.4

焦亡、凋亡和坏死成分之间的分子相互作用-pano-凋亡的出现

每两条PCD通路之间的串扰的复杂性表明,存在一个动态的分子相互作用网络,而不引导细胞死亡事件的绝缘通路。这些数据导致了细胞泛凋亡概念的出现,它定义了一种独特的生理相关的、炎症性PCD被特定的触发器激活,并具有焦亡、凋亡和/或坏死的分子特征。许多参与PCD通路的蛋白质包含可以参与同型相互作用的结构域,这形成了调节PCD所必需的多蛋白复合物组装的基础。包括最近的证据表明,在细胞凋亡中有一个额外的复合物称为细胞凋亡复合物

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