细胞焦亡：研究现状与创新路径

细胞焦亡（pyroptosis）是一种具有炎症特性的程序性细胞死亡形式，近年来在感染、自身免疫疾病及肿瘤免疫等领域愈发受到关注。其独特的分子机制主要由Gasdermin（GSDM）蛋白家族介导，通过质膜形成孔道，导致细胞裂解与促炎因子的释放，在免疫防御和病理损伤中发挥着双重效应。

巨噬细胞在细胞焦亡中的重要性

作为连接固有免疫与适应性免疫的核心效应细胞，巨噬细胞的焦亡研究已经取得了显著进展。康涅狄格大学的研究团队发现，焦亡的巨噬细胞能释放携带功能性GSDMD孔道结构的细胞外囊泡（EV），这些囊泡能转移到邻近细胞并诱导其发生次级死亡，从而形成级联炎症放大效应。这一发现为急性呼吸窘迫综合征（ARDS）和自身免疫疾病中组织损伤的新病理机制提供了重要线索。

在移植物抗宿主病的研究中，供体来源的巨噬细胞焦亡被证实可以驱动急性移植物抗宿主病（aGVHD）的发展。此外，在肿瘤治疗领域，焦亡诱导型自适应剂通过重编程肿瘤浸润的巨噬细胞，显著增强乳腺癌的免疫治疗效果。

研究的现状与未来方向

当前，国家自然科学基金项目正着重于巨噬细胞焦亡的基础分子机制解析、疾病关联研究及靶向药物的开发。其中，体外巨噬细胞焦亡模型的建立为相关研究提供了关键实验工具。脂多糖（LPS）通过其经典途径与Toll样受体4（TLR4）结合，激活核因子κB（NF-κB）通路，促进NLRP3炎症小体组装，并诱导细胞焦亡。此外，LPS还可以通过非经典途径直接激活Caspase 4/5（人源）或Caspase 11（鼠源），最终裂解GSDMD并引发细胞焦亡。

作为损伤相关分子模式（DAMP），三磷酸腺苷（ATP）通过结合细胞膜嘌呤能受体（如P2X7受体）发挥作用。当P2X7受体激活后，会形成跨膜孔道，主要介导钾离子外流，进而激活NLRP3炎症小体。被激活的NLRP3炎症小体会招募并活化Caspase 1，最终裂解GSDMD引发细胞焦亡。这些机制为探索各种疾病的治疗提供了新思路，尤其是在细胞焦亡与炎症的交互作用方面。

实验方法与应用

在我们的实验中，使用LPS与ATP共同诱导Raw2647细胞发生焦亡，观察细胞形态变化及相关指标。研究表明，使用Caspase 1探针和ROS探针后，焦亡细胞的Caspase 1酶活显著增强，活性氧（ROS）积累明显增加，释放的细胞因子如IL-18、IL-6及TNF-α等呈显著升高。此外，细胞上清中LDH的释放增多，说明细胞焦亡导致细胞膜破裂，增强了炎症反应。

综上所述，LPS与ATP的协同作用在诱导Raw2647细胞发生焦亡的机制研究中具有重要意义，激活Caspase 1和促进NLRP3炎症小体的生成，将为探索相关疾病的治疗策略提供新的方向。

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