没想到细胞还有这么多种“死”法

细胞死亡分类和焦亡

细胞挂就挂了，但不同细胞不同状态是有不同死法的，目前公认的主要类型有三种，第一种是“坏死”，第二种是“凋亡”，第三种是“自噬”。凋亡和自噬均需要能量和合成新的蛋白质，是一个细胞自我调控的主动过程，因此也被称为“程序性死亡”。另外两种死法不得不提，因为都是中国科学家开辟的新领域：一种就是王晓东院士的程序性坏死（Necroptosis），RIP3在其中起到必不可少的作用。另一种就是今天要介绍的邵峰院士团队发现的细胞焦亡(Pyroptosis)。

细胞焦亡(Pyroptosis)又称细胞炎性坏死，是一种程序性细胞死亡，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。

相比于细胞凋亡（apoptosis），细胞焦亡发生的更快，并会伴随大量促炎症因子的释放。

细胞焦亡是机体重要天然免疫反应，在拮抗感染和内源危险信号中发挥重要作用。广泛参与肿瘤、感染性疾病、神经系统相关疾病和动脉粥样硬化性疾病等的发生发展。比如临床的败血症病人细胞因子风暴的发生。而程序性坏死则在病毒感染及逃逸中起到重要作用。

下面在通路来看一下焦亡的机制：

基本机制是由上游蛋白组成炎性复合体激活caspase-1，去切割下游Gasdermin家族蛋白之一的GSDMD，之后GSDMD蛋白释放N端片段，去识别并结合细胞膜上的磷脂类分子，并进一步在细胞膜形成孔洞，导致细胞渗透压变化，最终使得细胞膜裂解，发生焦亡。

再通过细胞形态更直观的看一下焦亡的过程和三种程序性死亡的重要区别：

由依赖于半胱天冬酶（Caspase)炎性小体下游的Gasdermin介导,并伴有大量促炎症因子的释放。因此，通过检测Caspase-1、GSDMD、NLRP3等可判断是否发生细胞焦亡。

不少文献中都提到了细胞焦亡与其他细胞程序性死亡之间的“串话”与转化，这是可以理解的，因为自噬现象本身是对细胞为了应对恶劣环境的“断臂求生”，如果恶劣环境持续，那细胞肯定也就要挂了，所以多种死法都是有相互独立，但又相互递进、转换的可能的，如下图：

部分参考文献

1、Leileston A C, Murphy A G, Maloy K J. Epithelial Cell Inflammasomes in Intestinal Immunity and Inflammation[J]. Frontiers in Immunology, 2017, 8:1168.

2、Byrne B G, Dubuisson J F, Joshi A D, et al. Inflammasome Components Coordinate Autophagy and Pyroptosis as Macrophage Responses to Infection[J]. Mbio, 2013, 4(1):00620-12.