Nature丨坏死性凋亡及细胞焦亡

　　细胞凋亡是多细胞生物中发生的程序性细胞死亡的一种形式。 生化事件导致特征性的细胞变化和死亡。这些变化包括起泡，细胞收缩，核碎裂，染色质浓缩，染色体DNA碎裂等。坏死性凋亡是程序性形式的坏死或炎性细胞死亡，坏死性凋亡被很好地定义为一种病毒防御机制，允许细胞在病毒caspase抑制剂的存在下以caspase独立的方式经历“细胞自杀”，以限制病毒复制。 细胞焦亡是程序性细胞死亡的高度炎性形式，在细胞内病原体感染后最常发生，在此过程中，免疫细胞识别自身内部的外来危险信号，释放促炎性细胞因子，膨胀，爆发并死亡。释放的细胞因子吸引其他免疫细胞抵抗感染并促进组织炎症。但是，现在还没有发现细胞凋亡，坏死性凋亡及细胞焦亡之间的调控枢纽。

　　近期，德国科隆大学Hamid Kashkar团队在Nature 在线发布题为“Caspase-8 is the molecular switch for apoptosis, necroptosis and pyroptosis”的研究论文，该研究发现caspase-8代表了控制细胞凋亡，坏死性凋亡和细胞焦亡的分子开关，并防止了胚胎发育和成年期的组织损伤。

　　细胞凋亡是多细胞生物中发生的程序性细胞死亡的一种形式。生化事件导致特征性的细胞变化和死亡。这些变化包括起泡，细胞收缩，核碎裂，染色质浓缩，染色体DNA碎裂等。

　　坏死性凋亡是程序性形式的坏死或炎性细胞死亡。坏死性凋亡的发现表明细胞可以以程序化方式进行坏死，并且凋亡并不总是细胞死亡的优选形式。此外，坏死性凋亡被很好地定义为一种病毒防御机制，允许细胞在病毒caspase抑制剂的存在下以caspase独立的方式经历“细胞自杀”，以限制病毒复制。 坏死性凋亡除了对疾病有反应外，还被定为炎症性疾病的组成部分，如克罗恩病，胰腺炎和心肌梗塞。

　　细胞焦亡是程序性细胞死亡的高度炎性形式，在细胞内病原体感染后最常发生，并且很可能形成抗菌反应的一部分。在此过程中，免疫细胞识别自身内部的外来危险信号，释放促炎性细胞因子，膨胀，爆发并死亡。释放的细胞因子吸引其他免疫细胞抵抗感染并促进组织炎症。

　　除了其在细胞凋亡和坏死性凋亡中的作用外，最近的体外研究表明，胱天蛋白酶8（ caspase-8 ）通过充当支架蛋白来诱导细胞因子的产生，并且该作用与其酶活性无关。caspase-8的支架功能也被证明与巨噬细胞中双链RNA（dsRNA）诱导的NLRP3炎性小体的激活有关。 进一步的研究表明，caspase-8的酶活性是激活NF-κB和响应激活的抗原受体，Fc受体或Toll样受体（TLRs）分泌细胞因子所必需的，与细胞死亡无关。

　　在该研究中，表明酶活性失活的CASP8（C362S）的表达通过诱导坏死性凋亡和细胞焦亡而在小鼠中引起胚胎致死。与Casp8-/-小鼠类似，Casp8C362S / C362S小鼠胚胎在内皮细胞坏死性凋亡导致心血管缺陷后死亡。MLKL缺失挽救了心血管表型，但出乎意料地引起了Casp8C362S / C362S小鼠的围产期致死，表明CASP8（C362S）在胚胎发育的后期导致坏死性凋亡非依赖性死亡。

　　与肠上皮细胞特异性Casp8敲除小鼠相似，肠上皮细胞中caspase-8催化活性的特异性丧失引起肠道炎症。通过额外缺失Mlk1来抑制坏死性凋亡会严重加重肠道炎症，并在Mlkl敲除小鼠中导致过早的致死性，并导致肠上皮细胞中的caspase-8催化活性发生特异性丧失。

　　CASP8（C362S）的表达触发了ASC斑点的形成，caspase-1的活化和IL-1β的分泌。在Casp8C362S / C362SMlk1-/-Asc-/-或Casp8C362S / C362SMlk1-/-Casp1-/-小鼠中，胚胎致死率和过早死亡都得到了完全挽救，这提示当阻断坏死性凋亡时，炎性体的激活促进了CASP8（C362S）介导的组织病理。因此，caspase-8代表了控制细胞凋亡，坏死性凋亡和细胞焦亡的分子开关，并防止了胚胎发育和成年期的组织损伤。