细胞焦亡 细胞焦亡是一种程序性细胞死亡方式，其过程涉及炎症反应，是机体重要的免疫防御机制。与凋亡不同，焦亡会导致细胞肿胀、破裂并释放促炎信号。 第一步：认识细胞焦亡的基本概念 细胞焦亡可以被理解为细胞的“自我引爆”过程。当细胞（特别是免疫细胞如巨噬细胞）检测到严重的内部威胁，如某些病原体感染（例如沙门氏菌、李斯特菌）或危险的内部信号（如某些化疗药物或心肌梗死时的损伤信号）时，它会启动一套精密的分子程序。这套程序的首要目的不是安静地清除自身（如凋亡），而是通过“爆炸”的方式，在消灭自身的同时，向周围发出强烈的“警报”信号，招募更多的免疫细胞前来清除威胁。 第二步：理解细胞焦亡的关键执行者——Gasdermin蛋白 细胞焦亡的核心执行者是一类叫做Gasdermin的蛋白质家族成员（尤其是Gasdermin D，简称GSDMD）。在静息状态下，GSDMD像一把折叠起来的“刀”，被它的“刀鞘”（蛋白的自抑制结构域）锁住，没有活性。当危险信号来临时，这把“刀”会被特定的蛋白酶“剪开”。剪切发生后，“刀”的活性部分（N端结构域）被释放出来。 第三步：掌握细胞焦亡的启动通路 “剪刀”（即切割Gasdermin的蛋白酶）主要有两把，对应两条经典启动通路： 经典炎症小体通路 ：当细胞内的模式识别受体（如NLRP3）感知到病原体相关分子模式或危险信号后，会组装成一个叫做“炎症小体”的大分子平台。该平台会激活一种叫做Caspase-1的蛋白酶。Caspase-1就是第一把“剪刀”，它有两个任务：一是切割并激活促炎细胞因子IL-1β和IL-18的前体；二是切割GSDMD。 非经典炎症小体通路 ：某些革兰氏阴性菌的脂多糖可以直接进入细胞质，激活另一把“剪刀”——Caspase-4/5（人类）或Caspase-11（小鼠）。这些Caspase直接切割GSDMD。 第四步：观察细胞焦亡的最终效应 被切割后释放的GSDMD-N端片段会迅速迁移到细胞膜内侧，并聚合成孔。这些孔道在细胞膜上打出一个个“窟窿”。 细胞内容物外流 ：离子平衡被打破，水大量涌入，细胞像气球一样肿胀，最终破裂。细胞内的营养物质和病原体（如果有）被释放到细胞外间隙，便于其他免疫细胞清理。 炎症因子释放 ：由Caspase-1加工好的成熟IL-1β和IL-18，也通过这些孔道被大量释放到细胞外。它们是强效的炎症警报信号，能够招募中性粒细胞等免疫细胞，引发局部乃至全身的炎症反应，以清除感染源。 第五步：认识细胞焦亡在健康与疾病中的双重角色 保护性角色（健康层面） ：是先天性免疫的关键组成部分。通过清除被感染的细胞并发出警报，有效控制细菌、病毒等病原体的扩散，对维持机体健康至关重要。 致病性角色（疾病层面） ：过度的、不受控制的细胞焦亡会导致严重的组织损伤和慢性炎症，与多种疾病密切相关： 感染性疾病 ：如脓毒症，大规模的细胞焦亡会导致“细胞因子风暴”，引发多器官衰竭。 自身免疫性疾病 ：如类风湿关节炎、炎症性肠病，异常的焦亡通路激活持续产生炎症。 神经系统疾病 ：阿尔茨海默病、帕金森病中，淀粉样蛋白等异常蛋白聚集可激活炎症小体，导致神经元焦亡。 动脉粥样硬化 ：血管壁内的巨噬细胞发生焦亡，会促进斑块的不稳定和破裂。 癌症 ：肿瘤微环境中的细胞焦亡可能具有抑制或促进肿瘤的双重作用，是目前研究热点。 总结 ：细胞焦亡是一条从“危险感知”（炎症小体激活）到“信号切割”（Caspase剪切）再到“执行爆破”（Gasdermin打孔）和“发出警报”（释放IL-1β/IL-18）的连锁反应通路。它在守卫健康与驱动疾病之间扮演着微妙的平衡角色，是当前免疫学、感染病学及慢性病研究领域的重要靶点。