細胞焦亡(Pyroptosis)是一種以促炎性為特點的細胞程序性死亡方式。研究表明細胞焦亡廣泛參與到多種疾病的發生發展中，并發揮重要作用。對于細胞焦亡的深入探索有助于認識及開發其在在相關疾病中的臨床應用潛能。這里，小編和大家分享一篇關于細胞焦亡和急性腎損傷的文獻，領略下這種新穎的細胞死亡方式的精彩。

技術路線：

結果：
1. 順鉑和局部缺血再灌注(I / R)誘導的急性腎損傷(AKI)小鼠中Caspase-11和尿IL-18水平升高
   順鉑處理或I / R處理的小鼠腎臟中檢查caspase-11的表達增加，caspase-11主要分布在2只AKI小鼠的初級近端小管細胞(PTC)中。尿IL-18水平在順鉑或I / R處理后也明顯增加。

2.敲除caspase-11可減輕腎功能不全、腎小管損傷和尿IL-18排泄
   Casp-11 ^{– / –}小鼠順鉑處理第2天和第3天后血清BUN和肌酸酐被抑制。組織學分析表明順鉑引起的腎小管擴張、刷緣缺失、鑄型形成、細管中的細胞裂解在Casp-11 ^{– / –}小鼠明顯得到改善。Casp-11 ^{– / –}小鼠中尿IL-18的水平被顯著抑制。

3. AKI小鼠中caspase-11的缺失抑制巨噬細胞和嗜中性粒細胞的浸潤
   巨噬細胞和中性粒細胞的浸潤在順鉑誘導3天后顯著增加。而在Casp-11 ^{– / –}小鼠中，這種浸潤減少50％以上。
 

4.Caspase-11促進順鉑處理或低氧-復氧處理后原代PTC中IL-18的釋放
   接下來研究原代PTC中caspase-11的效應。順鉑或缺氧復氧處理后caspase-11的表達明顯增加。caspase-11的同源性分子caspase-4的表達也增加。順鉑或缺氧復氧處理PTC后培養液中IL-18的含量增加，這種增加可以被caspase-11小干擾RNA抑制。

5.Caspase-11促進體內和體外GSDMD的裂解
   GSDMD已被確定為caspasae-11的特定底物和細胞焦亡的分子標志物。研究AKI小鼠GSDMD的裂解。在順鉑處理后的小鼠腎皮質中可看到GSDMD的31kD N端（GSDMD-N）,Caspase-11的缺乏抑GSDMD-N的水平。在體外，caspase-11的過表達明顯促進原代PTC中GSDMD的裂解，敲除 caspase-11減少順鉑治療后GSDMD的裂解。這些結果表明caspase-11促進了順鉑處理后PTC的GSDMD裂解。

6.Caspase-11促進PTCs中GSDMD-N易位到質膜和細胞焦亡
   GSDMD-N易位到質膜是細胞焦亡的標志。Flag或HA主要分布在細胞質中。當用caspase-11-Flag和GSDMD-N-Flag質粒轉染原代PTC，在質膜觀察到富集的Flag染色，表明GSDMD可能從細胞質轉移到質膜。高劑量順鉑（100 mM）誘導的壞死細胞表現出腫脹和細胞體爆炸，細胞變圓且膨脹。過表達caspase-11的細胞形成一個煎蛋狀，其核位于中間。細胞粘附在培養表面并形成小突起物。這些表明caspase-11促進GSDMD在質膜上的移位并引發PTC焦亡。

7.GSDMD介導順鉑誘導PTC的IL-18釋放
   在GSDMD-KO細胞中未檢測到GSDMD的表達，順鉑處理后，培養基中IL-18的釋放增加，IL-18的mRNA水平沒改變。順鉑處理后GSDMD-KO細胞PI染色減少了約50％。

8.GSDMD的裂解在用順鉑或I / R處理的小鼠中增加
   在順鉑或I / R處理小鼠的腎皮質中，GSDMD-N的裂解增多。GSDMD主要分布在腎小管細胞中，順鉑或I / R治療后GSDMD的表達增加。在GSDMD ^{– / –}小鼠中，順鉑治療后未在腎臟中未檢測到GSDMD。

9.GSDMD促進順鉑處理后小鼠體內的腎小管損傷和免疫細胞浸潤
   順鉑處理第2天和第3天后，GSDMD ^{– / –}小鼠血清BUN和肌酸酐降低。順鉑引起的腎小管擴張、刷緣丟失、管型形成和小管中的細胞裂解在GSDMD ^{– / –}小鼠中也有所改善。巨噬細胞和中性粒細胞在順鉑處理3天后顯著增加。GSDMD ^{– / –}小鼠的免疫細胞浸潤減少了50％以上。

10.GSDMD的敲除抑制了順鉑處理后尿IL-18的排泄
   在GSDMD ^{– / –}小鼠中，未檢測到GSDMD的表達，且caspase-11的水平在WT和GSDMD^{– / –}鼠之間沒有變化。順鉑處理后GSDMD^{– / –}鼠尿液IL-18 ^{– / –}水平被抑制。

總結：
   順鉑或局部缺血誘導的AKI小鼠中，GSDMD裂解觸發腎小管上皮細胞焦亡。caspase-11 / GSDMD依賴性小管細胞焦亡可能是預防AKI中腎小管上皮細胞損傷和腎功能惡化的一個重要靶標。