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细胞程序性坏死——一种细胞死亡新方式
细胞死亡是生命的基本过程之一.细胞程序性坏死(necroptosis,Nec)是近年发现的一种新型细胞死亡的方式,研究活跃.Nec有着与通常的细胞坏死类似的形态学特征,但受到特别的死亡信号通路调控.受体相互作用蛋白(receptor interacting protein,RIP) 1和3 是Nec信号通路中极为重要的调节蛋白.RIP1是决定细胞生存和死亡的交叉点;RIP3则是决定细胞死亡方式(凋亡或Nec)的转换器.本文介绍Nec的信号机制,并简略地探讨其在器官缺血坏死、炎症反应和肿瘤发病机理中的意义.
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PI3 K在肿瘤坏死因子诱导L929细胞程序性坏死过程中的调控作用研究
目的：探讨磷脂酰肌醇3-激酶（ phosphatidylinositol-3-kinase， PI3K）在肿瘤坏死因子α（ tumor necrosis factor alpha， TNFα）诱导细胞程序性坏死过程中的调控作用与机制。方法利用慢病毒介导的RNA干涉技术构建PI3K催化亚基p110α敲低、RIP1敲低及RIP1与p110α双敲低的L929细胞株，Western印迹或RT-PCR验证敲低效果。同时，利用Western印迹检测AKT和混合系激酶区域样蛋白（ MLKL）磷酸化及MLKL多聚化。流式细胞术和显微拍照术检测细胞死亡。结果 PI3K和AKT抑制剂及p110α敲低都可降低AKT磷酸化水平，并阻断TNFα诱导的L929细胞程序性坏死。敲低RIP1并不抑制TNFα与Z-VAD联合诱导的L929细胞程序性坏死，但这种RIP1非依赖性细胞程序性坏死能为p110α敲低抑制。此外，p110α敲低可抑制TNFα与Z-VAD联合诱导的MLKL活化及其介导的细胞程序性坏死。结论 PI3K是调控细胞程序性坏死的重要靶点，可通过RIP1依赖及非依赖性方式激活，进而活化AKT与MLKL，启动TNFα诱导的细胞程序性坏死。
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PI3K调控细胞程序性坏死的分子机制
目的 探讨磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol-3-kir ase,PI3K)调控肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor alpha,TNFα)诱导的细胞程序性坏死(necroptosis)的具体机制.方法 利用慢病毒介导的RNA干涉技术构建PI3K催化亚基p110α敲低的L929细胞株,利用TNFα与Z-VAD联合处理构建细胞程序性坏死模型,Western印迹检测p110α敲低效果及受体相互作用蛋白激酶(RIP)1、3和混合系激酶域样蛋白(MLKL)的磷酸化水平,Duolink实验检测RIP1与RIP3的相互作用,p110α与RIP1及RIP3的相互作用,RIP1和RIP3同源多聚体的形成情况.结果 慢病毒介导的p110α敲低效果显著,能抑制RIP1、RIP3和MLKL的初始磷酸化以及TNFα与Z-VAD联合诱导的磷酸化,表明p1 10α敲低显著抑制RIP1/RIP3/MLKL信号通路的活化.Duolink实验结果表明,在TNFα与Z-VAD联合诱导细胞程序性坏死过程中p110α与RIP3的结合显著增强,且p110α敲低显著抑制RIP1与RIP3的结合,以及RIP1和RIP3同源多聚体的形成.结论 PI3K通过调控RIP1和RIP3的初始磷酸化水平,促进坏死复合体及RIP1和RIP3同源多聚体的形成,进而活化RIP1/RIP3/MLKL信号通路,启动细胞程序性坏死.鉴于PI3K催化亚基p110α与RIP3的相互作用随细胞程序性坏死的发生而增强,PI3K可能通过直接磷酸化RIP3来提高其激酶活性.
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拮抗细胞程序性坏死——机体应激损伤防护的新策略
应激是机体对内外环境变化做出的总体反应,过度应激导致机体的组织坏死和器官衰竭,从而诱发应激损伤.细胞程序性坏死是一种新鉴定的可调控的程序性细胞死亡,具有明确的调控靶点和信号转导通路,且在缺血再灌注、外源微生物感染和炎症反应等应激因素诱导的组织损伤过程中具有重要的调控作用.同时,细胞程序性坏死抑制剂在多种应激损伤动物模型中都表现出显著的预防和治疗效果,从而表明阻断细胞程序性坏死将成为应激损伤预防和治疗的新策略,而细胞程序性坏死的调控靶蛋白也为应激损伤的药物设计提供了新的靶点.
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Necroptosis与疾病的关系
Necroptosis作为一种新发现的细胞死亡形式,在近些年成为研究的热点,Necroptosis是一种可被机体内多种信号转导因子高度调控的程序性坏死路径,属于细胞程序性死亡方式的一种特殊类型,被称为细胞程序性坏死或坏死性凋亡.该过程依赖于受体相互作用蛋白激酶RIP3及其底物混合谱系激酶结构域MLKL,且抑制剂Necrostain-1以及MLKL、PGAM5、RIP1、RIP3构成的坏死复合物是细胞程序性坏死的重要调节因子,坏死复合物的构成和磷酸化过程是Necroptosis的关键性步骤,也是Necroptosis发生的特异性标志.Necroptosis已经被认为是在病理环境下发生的细胞死亡和炎症的重要原因,与诸多疾病的病理和器质损伤有关,例如神经病变,病毒感染,心、脑、肾的缺血-再灌注损伤,恶性肿瘤和许多其它的病理情况等.该文将从Necroptosis的基本特点、机制以及与疾病的关系等多个方面进行概述.
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Necrostatin-1 stable variant通过抑制细胞程序性坏死减轻心肌缺血再灌注损伤的实验研究
目的:观察necrostatin-1 stable variant (Nec-1s)抑制心肌细胞程序性坏死对小鼠心肌缺血再灌注损伤的影响.方法:成年雄性FVB/N小鼠被随机分为缺血再灌注组(I/R+ Buffer组)、Nec-1s低剂量处理组(Nec-1s L组)、Nec-1s正常剂量处理组(Nec-1s N组)和Nec-1s高剂量处理组(Nec-1s H组).通过阻断小鼠冠状动脉(冠脉)左前降支建立心肌缺血模型,并于结扎前30 min给予小鼠腹腔注射不同浓度Nec-1s或相应浓度的DMSO作为对照.在心肌再灌注24 h后,观察不同组间心肌梗死面积的改变,离体Langendroff系统观察心功能的恢复,通过PI染色法和LDH水平观察心肌细胞的坏死,Western blotting观察程序性坏死相关蛋白RIP1/RIP3/MLKL的表达变化.结果:与I/R+Buffer组比较,Nec-1s N组和Nec-1s H组心肌梗死面积明显减少,心肌再灌注期心功能明显恢复,LDH释放降低,PI染色阳性心肌细胞数目减少;Western blotting结果显示,细胞程序性坏死通路蛋白RIP1/RIP3/MLKL表达降低.Nec-1s L组相关指标虽有改变,但无明显统计学差异.结论:Nec-1s预处理通过抑制RIP1激酶活性,减轻在体和离体缺血再灌注小鼠心肌细胞坏死,从而减轻心肌缺血再灌注损伤.
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缺血/再灌注后心肌细胞死亡方式的选择及其机制探讨
心肌缺血/再灌注(MI/R)损伤是临床治疗中亟待解决的问题.心肌细胞为终末细胞,MI/R损伤导致的心肌细胞死亡会不可逆地损伤心脏的结构和功能,导致心肌纤维化、心衰等后果.坏死和凋亡是心肌细胞死亡的两种主要方式.以往认为,坏死是非程序性的细胞死亡.近期研究发现,心肌细胞的坏死并非不可控,坏死也受细胞内信号机制调控,称为程序性坏死(necroptosis).MI/R后,通过心肌细胞膜上的死亡受体介导,心肌细胞可以经一系列可调节的分子信号通路,在凋亡和程序性坏死中做出选择.本文就MI/R后心肌细胞死亡方式的选择及其调控机制作一综述.
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细胞程序性坏死与心血管疾病的研究进展
细胞凋亡是研究为深入的细胞程序性死亡方式.但是近年发现,细胞中尚存在非凋亡性的程序性死亡机制.以往认为,细胞坏死是被动的细胞事件并且难以有效控制.新近发现的程序性坏死(necroptosis)作为一种死亡受体介导的半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(caspase)非依赖性细胞死亡模式为细胞死亡机制学说带来了重大突破.许多研究报道相继表明,细胞程序性坏死同样是受细胞内信号因子严密调控的主动过程.心肌细胞的坏死和凋亡是心脏疾病的重要病理途径.本文综述了心肌缺血与心衰过程中程序性坏死的作用及其与心肌细胞凋亡的关系,并探讨了针对心肌细胞程序性坏死的潜在治疗方向.
