細胞炎性壞死(細胞焦亡,pyroptosis)是近年來(lái)發(fā)現并證實(shí)的一種新的程序性細胞死亡方式,是機體在感知病原微生物浸染后啟動(dòng)的免疫防御反應,在拮抗和清除病原感染以及內源危險信號中發(fā)揮重要作用。過(guò)度的細胞焦亡會(huì )誘發(fā)多種自身炎癥性和自身免疫性疾病,最新研究顯示艾滋病的發(fā)生和細胞焦亡有關(guān)。細胞焦亡被認為由兩種含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(caspase)介導,包括caspase-1和caspase-4/5/11,長(cháng)期以來(lái)科學(xué)界一直在努力探索caspase-1/4/5/11活化引發(fā)細胞焦亡的機制。
在國家973計劃的支持下,北京生命科學(xué)研究所邵峰研究團隊在小鼠的巨噬細胞中針對caspase-1和caspase-11介導的細胞焦亡通路,分別進(jìn)行了全基因組范圍的遺傳篩選,尋找可以抑制細胞焦亡的基因。通過(guò)研究,他們發(fā)現了一個(gè)功能未知的蛋白——GSDMD,并證明GSDMD是所有炎性caspase的共有底物,該蛋白的切割對于炎性caspase激活引發(fā)的細胞焦亡具有必要性和充分性。
這是首次揭示細胞炎性壞死(焦亡)的關(guān)鍵分子機制,為多種自身炎癥性疾病和內毒素誘導的敗血癥提供了一個(gè)全新的藥物靶點(diǎn)。該研究還首次發(fā)現了gasdermin家族蛋白(包含GSDMD)具有誘導細胞焦亡的功能,進(jìn)而重新定義了細胞焦亡的概念,開(kāi)辟了一個(gè)新的程序性細胞壞死的研究領(lǐng)域。該項研究成果于2015年9月在Nature雜志上發(fā)表,Nature雜志同期刊發(fā)了專(zhuān)文評述。