细胞焦亡（pyroptosis）又称细胞炎性坏死，是近年来发现并证实的一种新的程序性细胞死亡方式。细胞焦亡依赖于炎性半胱天冬酶（主要是caspase-1，4，5，11），并伴有大量促炎症因子的释放，表现为细胞不断胀大直至细胞膜破裂，导致细胞内容物的释放进而激活强烈的炎症反应。细胞焦亡的形态学特征、发生及调控机制等均不同于凋亡、坏死等其他细胞死亡方式。细胞焦亡广泛参与感染性疾病、神经系统相关疾病、动脉粥样硬化性疾病和恶性肿瘤等多种疾病的发生发展。参与其中的主要信号分子包括：Caspase家族的部分蛋白，Gasdermin蛋白家族，炎症小体。
今天小编为大家整理了5篇近期发表的细胞焦亡相关研究，另附每篇文章的原文链接。
01
Modulation of mitochondrial electron transport chain by pyroptosis nanoagonists for photoresponsive tumor destruction
Nano Todays(IF: 20.72)
2022-06-01
细胞程序性死亡在对抗癌细胞，诱导细胞死亡中有着非常重要的作用。然而，由于癌症的多药耐药性，恶性肿瘤细胞往往会对常用的诱导凋亡的抗癌药物产生耐药性。该研究主要通过寡霉素a（OA，一种ATP合酶抑制剂）和IR820的偶联，形成了一种生物相容性和线粒体靶向的自组装纳米材料，能够在近红外激光照射下拆卸OA释放，导致ATP电子传递链内的合成抑制和线粒体功能丧失。这一过程可能触发线粒体内的电子泄漏，并诱导活性物质突然释放氧自由基，从而激活细胞焦亡的下游信号通路，这是一种新兴的线粒体相关PCD通路。这种组装的纳米激动剂OA@IR820可积极诱导体外和体内恶性肿瘤治疗中显著的氧化应激介导的细胞焦亡，是一种极具潜力的肿瘤治疗方法。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.136030
02
RPS4XL encoded by lnc-Rps4l inhibits hypoxia-induced pyroptosis by binding HSC70 glycosylation site
Molecular Therapy - Nucleic Acids(IF: 10.18)
2022-06-14
细胞焦亡与肺动脉高压（PH）有关，然而，这一过程是否受长非编码RNA（lncRNAs）调控尚不清楚。由于一些lncRNAs可以编码肽，因此作者想要研究PH中细胞焦亡的调节是否取决于lncRNAs本身或其编码的肽。这篇研究旨在揭示lnc-Rps4l编码的肽RPS4XL在PH细胞焦亡中的作用及其调节机制。作者通过建立lnc-Rps4l过度表达的转基因小鼠，使用在lnc-Rps4l开放阅读框中具有突变的腺相关病毒9构建体来验证它可以通过其编码的肽RPS4XL抑制缺氧诱导的PASMCs焦亡，再通过谷胱甘肽S-转移酶（GST）下拉分析，糖基化位点突变，证实RPS4XL通过调节HSC70糖基化来抑制缺氧诱导的PASMCs细胞焦亡。RPS4XL通过调节HSC70糖基化抑制PH小鼠模型和缺氧PASMCs中的细胞焦亡。这些结果进一步阐明了PH病理学中血管重塑的重要机制。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.omtn.2022.05.033
03
Irisin attenuates sepsis-induced cardiac dysfunction by attenuating inflammation-induced pyroptosis through a mitochondrial ubiquitin ligase-dependent mechanism
Biomedicine & Pharmacotherapy(IF: 7.41)
2022-05-30
脓毒症引起的心功能失调是导致重症监护区病人死亡的主要原因。然而，败血症性心肌病的分子机制仍不清楚。鸢尾素是纤维连接蛋白III型结构域蛋白5（FNDC5）的切割产物，通过上调线粒体泛素连接酶（MITOL）保护心脏免受缺血/再灌注损伤。Gasdermin D蛋白-（GSDMD）依赖性细胞焦亡通过调节线粒体内稳态在感染性心肌病中起着关键作用。然而，在感染性心肌病中，鸢尾素是否能调节丝裂原以抑制GSDMD依赖性细胞焦亡尚待研究。这篇研究旨在探讨鸢尾素在感染性心肌病中的作用及其潜在的分子机制。作者通过体外使用丝裂醇siRNA发现，鸢尾素对脂多糖（LPS）诱导的细胞损伤的保护作用是通过丝裂醇激活和由此产生的对GSDMD依赖性细胞焦亡的抑制来介导的。除此之外，鸢尾素还可以抑制IL-1β的表达和降低血清LDH和CK-MB浓度以减轻LPS诱导的H9c2细胞损伤。研究表明，鸢尾素治疗通过激活丝裂原和抑制GSDMD依赖性细胞焦亡来改善感染性心肌病的心功能不全。这些发现强调了鸢尾素和丝裂原在治疗败血症引起的心功能不全方面的临床相关性和治疗潜力。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.biopha.2022.113199
04
MiR-1656 targets GPX4 to trigger pyroptosis in broilers kidney tissues by activating NLRP3 inflammasome under Se deficiency
Journal of Nutritional Biochemistry(IF: 6.11)
2022-02-22
硒缺乏导致肾组织炎症，还会调节硒蛋白和微RNA（miRNA）的表达。本研究将肉鸡分为两组，对照组饲喂0.3mg/kg硒饲料，缺硒组饲喂0.03mg/kg硒饲料。采用双荧光素酶报告检测系统和qRT-PCR对缺硒肉鸡miR-1656及其靶蛋白的特异性进行了筛选。作者采用qRT-PCR、Western-blot和免疫荧光染色法检测了硒缺乏肉鸡肾脏和miR-1656转染肉鸡肾脏的细胞焦亡相关基因。研究表明，miR-1656可通过靶向GPX4增加ROS的释放，激活NLRP3炎症体，并释放炎症因子IL-1β和IL-18，从而触发缺硒肉鸡肾组织的细胞焦亡。这一发现可能为硒缺乏引起的肾损伤和细胞死亡提供新的研究思路。
图1. 肉鸡肾脏组织病理学变化及超微结构观察
图2. 肉鸡肾组织的免疫荧光染色和TUNEL染色
图3. GPX4是miR-1656的靶基因
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jnutbio.2022.109001
05
Gasdermin D mediates doxorubicin-induced cardiomyocyte pyroptosis and cardiotoxicity via directly binding to doxorubicin and changes in mitochondrial damage
Translational Research
(IF: 10.17)
2022-05-03
阿霉素（Dox）是一种广泛应用的蒽环类抗肿瘤药物，可引起严重的心脏毒性。心肌细胞死亡和炎症与Dox诱导的心脏毒性（ Dox-induced cardiotoxicity，DIC）的病理生理有关。Gasdermin D（GSDMD）被认为是细胞焦亡的关键执行者。
该研究针对GSDMD对DIC的影响，系统地揭示了其潜在机制。通过利用siRNA或过表达质粒技术，研究人员证明了Dox以GSDMD依赖的方式诱导心肌细胞细胞焦亡。通过CRISPR/Cas9系统生成GSDMD全局敲除小鼠，发现GSDMD缺乏可减少Dox诱导的心肌病。Dox诱导炎症cas酶的激活，随后间接介导GSDMD-N的生成。利用分子动力学模拟和无细胞系统，研究人员证实了Dox直接结合GSDMD，促进GSDMD-N介导的细胞焦亡。此外，GSDMD还通过Bnip3和线粒体穿孔介导Dox诱导的心肌细胞线粒体损伤。这些发现为Dox所参与的GSDMD协调不良心脏毒性的机制提供了新的见解，并突出了GSDMD作为DIC潜在靶点的前景。
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.trsl.2022.05.001
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