细胞焦亡（Pyroptosis）是一种特殊的程序性细胞死亡形式，其特点是细胞内容物的释放，从而引发强烈的炎症反应。这种死亡方式通常由炎症小体激活的半胱天冬酶（如半胱天冬酶-1和半胱天冬酶-4）媒介，这些酶能够切割细胞膜的气孔形成蛋白质气孔素。气孔素在细胞膜上形成孔洞，导致细胞溶解并释放炎症因子，如IL-1β和IL-18，从而触发免疫应答。
细胞焦亡与多种疾病的发生发展密切相关：
感染性疾病：在细菌和病毒感染中，Pyroptosis有助于限制病原体的扩散，但过度或不受控制的细胞焦亡可以引起过度的炎症，损伤宿主组织，如严重的感染性休克。
慢性炎症和自身免疫疾病：细胞焦亡的持续激活可以促进慢性炎症病变和自身免疫疾病的发展，如炎性肠病和类风湿关节炎。
肿瘤：细胞焦亡在肿瘤微环境中的作用双面性，一方面可以通过释放肿瘤细胞内的抗原和炎症因子激活免疫系统，另一方面过度的炎症也可能促进肿瘤生长和转移。
细胞焦亡受到关注的原因：
免疫调节机制：细胞焦亡作为一种激活和调节免疫应答的重要方式，对病原体清除和免疫平衡维持至关重要。
新型治疗靶点：了解和控制Pyroptosis的关键机制，可以开发新的治疗策略，如通过抑制过度的细胞焦亡来治疗炎症相关疾病。
疾病机理研究：通过研究细胞焦亡与疾病的关联，可以更深入地理解疾病的发生和发展机理，从而指导临床治疗。
下面来看几篇高分文献的研究：
1. Catalytic Nanodots-Driven Pyroptosis Suppression in Nucleus Pulposus for Antioxidant Intervention of Intervertebral Disc Degeneration
催化纳米点驱动的髓核焦亡抑制治疗椎间盘退行性变的抗氧化干预
发文期刊：《Advanced Materials》IF：29.4
（https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38299823/）2024-05
2. The palmitoylation of gasdermin D directs its membrane translocation and pore formation during pyroptosis
gasdermin D 的棕榈酰化在细胞焦亡过程中指导其膜易位和孔形成
发文期刊：《Science Immunology》IF：24.8
gasdermin D （GSDMD） N 末端结构域 （GSDMD-NT） 的半胱天冬酶裂解引发的质膜穿孔会触发细胞焦亡。GSDMD膜易位和孔形成的机制尚不完全清楚。在这里，使用蛋白质组学方法，我们将脂肪酸合酶（FASN）鉴定为GSDMD结合伴侣。GSDMD在Cys的S-棕榈酰化191/赛斯192（人/小鼠），由棕榈酰酰基转移酶 ZDHHC5 和 ZDHHC9 催化，并由活性氧 （ROS） 促进，直接介导 GSDMD-NT 的膜易位，但不是全长 GSDMD （GSDMD-FL）。GSDMD-FL 的棕榈酰化可以在脂多糖 （LPS） 等刺激物激活炎症小体之前诱导，因此是巨噬细胞启动中必不可少的分子事件。抑制GSDMD棕榈酰化抑制巨噬细胞焦亡和IL-1β释放，减轻器官损伤，提高化脓性小鼠存活率。因此，GSDMD-NT棕榈酰化是控制GSDMD膜定位和活化的关键调控机制，这可能为调节感染性和炎症性疾病中的免疫活性提供额外的靶点。
（https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/ 38530158/）2024-04
3 Targeting pyroptosis with nanoparticles to alleviate neuroinflammatory for preventing secondary damage following traumatic brain injury
用纳米颗粒靶向细胞焦亡减轻神经炎症，防止创伤性脑损伤后的继发性损伤
发文期刊：《Science Advances》IF：13.6
创伤后神经炎症是创伤性脑损伤 （TBI） 后继发性损伤的关键驱动因素。细胞焦亡是程序性细胞死亡的促炎形式，可显着激活强烈的神经炎症，并通过释放炎症内容物来放大炎症反应。因此，靶向细胞焦亡的治疗可能对TBI后继发性脑损伤的治疗产生有益影响。在这里，构建了一种半胱氨酸-丙氨酸-谷氨酰胺-赖氨酸肽修饰的β-乳球蛋白 （β-LG） 纳米颗粒，以递送双硫仑 （DSF）、C-β-LG/DSF，以抑制焦亡并减少神经炎症，从而防止 TBI 诱导的继发性损伤。在TBI后小鼠模型中，C-β-LG/DSF选择性地靶向受伤的大脑，增加DSF的积累，并延长DSF的体循环时间。C-β-LG/DSF可以缓解创伤后小鼠脑水肿和炎症反应，抑制继发性脑损伤，促进学习，提高记忆恢复能力。因此，这项研究可能为减少TBI的继发性传播提供了一种潜在的方法。
（https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38198543/）2024-01
4. Pyroptosis Induction with Nanosonosensitizer-Augmented Sonodynamic Therapy Combined with PD-L1 Blockade Boosts Efficacy against Liver Cancer
纳米增敏剂增强超声动力学治疗诱导焦亡联合PD-L1阻断可提高肝癌疗效
发文期刊：《Advanced Healthcare Materials》IF：10.0
由于促炎细胞因子的释放，诱导细胞焦亡可以促进抗 PD-L1 的治疗效果，但目前的方法可能导致脱靶毒性。本文设计了一种酞菁共轭介孔硅酸盐纳米颗粒（PMSN），用于扩增声学疗法（SDT），以增强氧化应激并诱导肿瘤中的稳健焦亡。低于 10 nm 的直径结构和 c（RGDyC）-PEGylated 修饰增强了肿瘤靶向和肾脏清除率。PMSN独特的多孔结构使ROS产量翻倍，并通过空化效应增强肿瘤中的焦亡细胞群（25.0%）。PMSN介导的SDT治疗通过与PD-L1阻断（分别为85.93%和77.09%）协同作用，有效减少治疗部位和远处部位的肿瘤质量并抑制残留肿瘤。此外，将化疗药物多柔比星加载到 PMSN 中可增强 SDT 焦亡作用并提高疗效。这是使用SDT方案诱导肝癌焦亡的首次报道。这种非侵入性且有效的策略具有临床转化的潜力。
（https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/ 37987462/）2024-03
5. Force-induced Caspase-1-dependent pyroptosis regulates orthodontic tooth movement
力诱导的 Caspase-1 依赖性焦亡调节正畸牙齿运动
发文期刊：《International Journal of Oral Science》IF：14.9
细胞焦亡是一种炎症性半胱天冬酶依赖性程序性细胞死亡，在维持组织稳态和激活炎症反应方面起着至关重要的作用。正畸牙齿运动 （OTM） 是一种由牙周韧带 （PDL） 祖细胞活化介导的无菌力诱导的炎症性骨重塑过程。然而，力是否以及如何诱导 PDL 祖细胞焦亡，从而影响 OTM 和牙槽骨重塑仍然未知。在这项研究中，我们发现机械力诱导了大鼠OTM和牙槽骨重塑过程中焦亡相关标志物的表达。阻断或增强焦亡水平可分别抑制或促进OTM和牙槽骨重塑。使用Caspase-1小鼠，我们进一步证明力诱导的PDL祖细胞焦亡的功能作用取决于Caspase-1。此外，机械力还可以在体外力处理的人PDL祖细胞和体外压缩力负载的PDL祖细胞中诱导细胞焦亡，从而影响破骨细胞的发生。从机制上讲，瞬时受体电位亚家族 V 成员 4 信号转导参与 PDL 祖细胞中力诱导的 Caspase-1 依赖性焦亡。总体而言，本研究提出了一种有助于在机械刺激下调节破骨细胞生成和肺泡骨重塑的新机制，表明了一种通过靶向 Caspase-1 加速 OTM 的方法。
（https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/ 38221531/）2024-01
细胞焦亡的研究可着重于揭示其在疾病中的作用机制，并开发针对此过程的治疗干预。通过高通量筛选、单细胞测序分析和蛋白质组学方法，可以深入了解细胞焦亡的调控网络和关键分子。此外，构建特定的疾病模型，如感染性、自身免疫性疾病和肿瘤模型，来测试操纵细胞焦亡途径对疾病进程的影响，将有助于开发新的治疗策略，如使用靶向药物和纳米技术来精准调控细胞焦亡，减轻病理性炎症反应，提高治疗的精确性和效率。
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