Nekroptoz - Necroptosis

Nekroptoz signalizatsiyasi yo'li

Nekroptoz ning dasturlashtirilgan shakli hisoblanadi nekroz yoki yallig'lanish hujayralari o'limi.[1] Odatda, nekroz, hujayraning zararlanishi yoki patogenlar infiltratsiyasi natijasida dasturlashmagan hujayralar o'limi bilan bog'liq bo'lib, tartibli ravishda dasturlashtirilgan hujayralar o'limidan farqli o'laroq apoptoz. Nekroptoz kashfiyoti shuni ko'rsatdiki, hujayralar nekrozni dasturlashtirilgan tarzda bajarishi mumkin va apoptoz har doim ham hujayra o'limining afzal shakli emas. Bundan tashqari, nekroptozning immunogen xarakteri uning muayyan holatlarda ishtirok etishiga yordam beradi, masalan, patogenlardan himoyalanishda yordam immunitet tizimi. Nekroptoz virusni himoya qilish mexanizmi sifatida yaxshi aniqlangan bo'lib, hujayraning "hujayra o'z joniga qasd qilish" holatini kaspazga bog'liq bo'lmagan holda, virus mavjud bo'lganda kaspaz virus replikatsiyasini cheklash uchun inhibitorlar.[2] Nekroptoz kasalliklarga javob berishdan tashqari, kabi yallig'lanish kasalliklarining tarkibiy qismi sifatida ham tavsiflangan Crohn kasalligi, pankreatit va miokard infarkti.[3][4]

Nekroptozni amalga oshirish uchun mas'ul bo'lgan signalizatsiya yo'li odatda tushuniladi. TNFa uning retseptorlari TNFR1 ning stimulyatsiyasiga olib keladi. TNFR1 bog'lovchi protein TNFR bilan bog'liq o'lim oqsili TRADD va TNF retseptorlari bilan bog'liq omil 2 TRAF2 ga signal beradi RIPK1 niprozomani tashkil etuvchi RIPK3 ni jalb qiladi ripoptosoma.[2] Ning fosforillanishi MLKL Ripoptosomalar yordamida MLKLning oligomerizatsiyasi, MLKLning plazma membranalari va organoidlariga kiritilishi va o'tkazib yuborilishiga imkon beradi.[5][6] MLKL integratsiyasi yallig'lanish fenotipiga va ajralib chiqishiga olib keladi zararga bog'liq molekulyar naqshlar (DAMP), bu immunitetga javob beradi.

Funktsiya

Nekroptoz umurtqali hayvonlarga xos bo'lib, patogenlar uchun qo'shimcha himoya sifatida paydo bo'lishi mumkin. Nekroptoz, shuningdek, hujayralar apoptozga duchor bo'lmaydigan holatlarda, masalan, apoptoz signal beruvchi oqsillarni virus bilan to'sib qo'ygan hollarda, muqobil "xavfsiz" hujayralarni o'lim yo'li sifatida ishlaydi.

Tug'ma immunitetda

Hujayraning o'z joniga qasd qilish patogenning butun organizmga tarqalishini to'xtatishning samarali vositasidir. Infektsiyaga qarshi apoptotik reaktsiyalarda infektsiyalangan hujayraning tarkibi (shu jumladan patogen) ham o'z ichiga oladi va yutadi. fagotsitoz. Kabi ba'zi patogenlar inson sitomegalovirusi, ifoda eting kaspaz mezbon hujayraning apoptotik mexanizmini ushlaydigan inhibitorlar.[7] Nekroptozning kaspaz mustaqilligi hujayraga kaspaza aktivatsiyasini chetlab o'tib, patogen hujayrada yashashi mumkin bo'lgan vaqtni kamaytiradi.

Pullikga o'xshash retseptorlar (TLR) nekrozomaga signal berib, nekroptozga olib kelishi mumkin. TLRlar - bu tug'ma immunitet tizimida ishlaydigan, patogenlar, masalan, flagellin kabi saqlanib qolgan tarkibiy qismlarni tanib olish uchun ishlaydigan retseptorlari sinfi.[2]

Apoptozdan farqli o'laroq

Yilda apoptoz, hujayra yuzasi retseptorlari orqali tashqi signalizatsiya yoki bo'shatish orqali ichki signal sitoxrom v dan mitoxondriya kaspazning faollashishiga olib keladi. Hujayra ichki qismining proteolitik parchalanishi xujayra qoldiqlarining qadoqlanishi apoptotik jismlarga aylanishi bilan avjiga chiqadi, ular parchalanadi va qayta ishlanadi fagotsitoz. Apoptozdan farqli o'laroq, nekroz va nekroptoz kaspaz aktivatsiyasini o'z ichiga olmaydi. Nekrotik hujayralar o'limi, hujayralar tarkibini apoptotik jismlarga uyushtirib yuborishdan farqli o'laroq, hujayra tashqarisidagi bo'shliqqa oqishi bilan yakunlanadi.[8]

Jarayon

Nekrotik hujayralar o'limining barcha shakllarida bo'lgani kabi, nekroptozga uchragan hujayralar ham yorilib, ularning tarkibidagi hujayralararo bo'shliqqa oqib chiqadi. Nekrozdan farqli o'laroq, nekroptoz paytida hujayra membranasining o'tkazuvchanligi qat'iy tartibga solinadi. Yo'lning ushbu mexanizmlari va tarkibiy qismlarining aksariyati hali ham aniqlanmagan bo'lsa-da, so'nggi yillarda nekroptotik signalizatsiyaning asosiy bosqichlari ko'rsatilgan. Birinchidan, TNFa tomonidan TNF retseptorlari orqali tashqi stimulyatsiya TNF retseptorlari bilan bog'liq o'lim domenini (TRADD) ishga olish to'g'risida signal beradi va bu o'z navbatida RIPK1. Faol Caspase 8 bo'lmasa, RIPK1 va RIPK3 bir-birlarini avto- va transfosforillatib, nekrozoma deb ataladigan mikrofilamentga o'xshash kompleks hosil bo'lishiga olib keladi.[2] Keyin nekrozoma pro-nekroptotik oqsilni faollashtiradi MLKL fosforillanish orqali MLKL nekroz fenotipini organellalar va plazma membranalarining bilipid membranalariga kiritib, hujayra ichidagi bo'shliqqa hujayra tarkibini chiqarilishiga olib keladi.[5][6] Hujayraning yallig'lanishli yorilishi hujayradan tashqari bo'shliqqa zararlangan assotsiatsiyalangan molekulyar naqshlarni (DAMP) chiqaradi. Ushbu DAMPlarning aksariyati noma'lum bo'lib qolmoqda, ammo "meni toping" va "meni yeb qo'ying" DAMP signallari zararlangan / yuqtirilgan to'qimalarga immunitet hujayralarini jalb qilishi ma'lum.[8] Nekrotik hujayralar immunitet tizimidan nomlangan mexanizm yordamida tozalanadi pinotsitoz yoki uyali ichish, bu makrofinozlarning vositachiligi, makrofaglarning subcellular komponenti. Ushbu jarayon apoptotik hujayralarni immunitet tizimi tomonidan olib tashlanishidan farq qiladi, bunda hujayralar fagotsitoz yoki hujayrali ovqatlanish orqali olib tashlanadi.

Nekroptoz va apoptozni birgalikda tartibga solish

So'nggi tadqiqotlar apoptoz va nekroptoz yo'llari o'rtasida sezilarli o'zaro bog'liqlikni ko'rsatdi. O'zlarining tegishli signal uzatishlarining bir necha bosqichlarida ikkita yo'l bir-birini tartibga solishi mumkin. Ushbu qo'shma regulyatsiyaning eng yaxshi tavsiflangan misoli - bu kaspaz 8 ning RIPK1ni ajratish orqali nekrozoma shakllanishiga to'sqinlik qilishidir. Aksincha, nekroptozning kaspaz 8 inhibisyonini antipoptotik oqsil cFLIP orqali chetlab o'tish mumkin, bu heterodimer hosil qilish orqali kaspaza 8ni inaktiv qiladi.[4]

Ikkala yo'lning ko'plab tarkibiy qismlari ham umumiydir. Shish nekrozi faktor retseptorlari ham apoptoz, ham nekroptoz uchun signal berishi mumkin. RIPK1 oqsili, shuningdek, boshqa signal beruvchi oqsillar vositachiligidan keyingi translatatsion modifikatsiyaga qarab apoptoz va nekroptoz uchun signal berishi mumkin. Bundan tashqari, RIPK1 apoptoz oqsillari 1 va 2 (cIAP1, cIAP2) ning hujayra inhibitori tomonidan tartibga solinishi mumkin, bu RIPK1 ni poliubiquitinat quyi oqim orqali hujayraning omon qolishiga olib keladi. NF-kB signal berish. cIAP1 va cIAP2 hujayralarni apoptotik o'limga olib boradigan cIAP1 va cIAP2 ni ajratib oladigan pro-apoptotik oqsil SMAC (kaspazlarning ikkinchi mitoxondriyadan kelib chiqadigan faollashtiruvchisi) tomonidan ham tartibga solinishi mumkin.[2]

Organoidlarni nishonga olish

Hujayralar bezovtalanishiga javoban nekroptozga uchrashi mumkin gomeostaz aniq sharoitlarda. Bunga javoban DNKning shikastlanishi, RIPK1 va RIPK3 fosforillangan bo'lib, kaspaza faollashmagan holda hujayraning yomonlashishiga olib keladi. Nekrozoma hujayraning kamayishi uchun mitoxondriyadagi adenin nukleotid translokazasini inhibe qiladi ATP darajalar.[8] Mitokondriyal elektron transport zanjirining birlashishi qo'shimcha mitoxondriyal zararga va mitoxondriyal o'tkazuvchanlik o'tish teshigining ochilishiga olib keladi, bu esa mitoxondriyal oqsillarni sitosolga chiqaradi. Nekrozoma, shuningdek JNK tomonidan reaktiv kislorod turlarini induktsiya qilish, sfingozin ishlab chiqarish va kaltsiyni ajratish orqali kalpain faollashishi bilan lizosomal ovqat hazm qilish fermentlarining sitoplazma ichiga oqib chiqishiga olib keladi.

Tibbiy ahamiyati

Nekroptoz ko'plab o'tkir to'qimalarning shikastlanishi, shu jumladan miokard infarkti, qon tomirlari, ishemiya-reperfuziya shikastlanishi patologiyasida ishtirok etgan. Bundan tashqari, nekroptozning ateroskleroz, pankreatit, yallig'lanishli yallig'lanish kasalligi, neyrodejeneratsiya va ba'zi saraton kasalliklariga hissa qo'shishi qayd etilgan.[9]

Qattiq organ transplantatsiyasida, ishemiya-reperfuziya shikastlanishi transplantatsiya qilingan qonda qon birinchi marta to'qimalarga qaytganda paydo bo'lishi mumkin. To'qimalarning shikastlanishiga katta hissa qo'shadigan narsa regulyatsiya qilingan nekroptozning faollashuvidan kelib chiqadi, bu ikkala nekroptoz va mitoxondriyal o'tkazuvchanlikning o'tishidan ham o'z ichiga olishi mumkin. Preparat bilan davolash siklosporin, mitoxondriyal o'tkazuvchanlikning o'tish effektori Siklopilin D ni bostiruvchi, immunosupressant sifatida qo'shimcha funktsiyasini emas, balki asosan nekrotik hujayraning o'limini inhibe qilish orqali to'qimalarning omon qolishini yaxshilaydi.[4]

Nekroptozga asoslangan terapiya

Yaqinda nekroptozni tartibga solish uchun o'ziga xos molekulyar yo'ldan foydalangan holda nekroptozga asoslangan saraton terapiyasi apoptozga chidamliligini engib o'tishning muqobil usuli sifatida taklif qilinmoqda. Masalan, nekroptotik hujayralar yuqori immunogen ta'sirga ega DAMPlar, boshlash adaptiv immunitet. Bu o'lik hujayralar ham faollashishi mumkin NF-DB ifoda etmoq sitokinlar, yollash makrofaglar.[10] 2018 yildan boshlab ozgina narsa ma'lum salbiy regulyatorlar nekroptoz kasalligi, ammo CHIP, cFLIP va FADD nekroptozga asoslangan terapiya uchun potentsial maqsadlar bo'lib ko'rinadi.[10]

Adabiyotlar

  1. ^ Nirmala GJ va Lopus M (2020) Eukaryotlarda hujayra o'limining mexanizmlari. Hujayra Biol Toksikol, 36, 145-164. doi: /10.1007/s10565-019-09496-2. PMID: 31820165
  2. ^ a b v d e Vanden Berghe T, Linkermann A, Jouan-Lanhouet S, Walczak H, Vandenabeele P (2014 yil fevral). "Regulyatsiya qilingan nekroz: apoptotik bo'lmagan hujayralar o'lim yo'llarining kengayadigan tarmog'i". Tabiat sharhlari. Molekulyar hujayra biologiyasi. 15 (2): 135–47. doi:10.1038 / nrm3737. PMID  24452471. S2CID  13919892.
  3. ^ Gyunter C, Martini E, Wittkopf N, Amann K, Weigmann B, Neumann H, Waldner MJ, Hedrick SM, Tenzer S, Neurath MF, Becker C (sentyabr 2011). "Caspase-8 TNF-a tomonidan chaqirilgan epiteliya nekroptozisi va terminal ileitni tartibga soladi". Tabiat. 477 (7364): 335–9. doi:10.1038 / nature10400. PMC  3373730. PMID  21921917.
  4. ^ a b v Linkermann A, Green DR (yanvar 2014). "Nekroptoz". Nyu-England tibbiyot jurnali. 370 (5): 455–65. doi:10.1056 / nejmra1310050. PMC  4035222. PMID  24476434.
  5. ^ a b Vang H, Sun L, Su L, Rizo J, Lyu L, Vang LF, Vang FS, Vang X (2014 yil aprel). "Aralashgan nasl-nasabdagi kinaz domeniga o'xshash oqsil MLKL nekrotik membranani RIP3 bilan fosforillanishida buzilishiga olib keladi". Molekulyar hujayra. 54 (1): 133–146. doi:10.1016 / j.molcel.2014.03.003. PMID  24703947.
  6. ^ a b Su L, Quade B, Vang H, Sun L, Vang X, Rizo J (oktyabr 2014). "MLKL tomonidan membranani o'tkazib yuborish uchun vilkasini chiqarish mexanizmi". Tuzilishi. 22 (10): 1489–500. doi:10.1016 / j.str.2014.07.014. PMC  4192069. PMID  25220470.
  7. ^ Mocarski ES, Upton JW, Kaiser WJ (dekabr 2011). "Virusli infektsiya va kaspaza 8-tartibga solinadigan apoptotik va nekrotik o'lim yo'llari evolyutsiyasi". Tabiat sharhlari. Immunologiya. 12 (2): 79–88. doi:10.1038 / nri3131. PMC  4515451. PMID  22193709.
  8. ^ a b v Vandenabeele P, Galluzzi L, Vanden Berghe T, Kroemer G (oktyabr 2010). "Nekroptozning molekulyar mexanizmlari: tartibli uyali portlash". Tabiat sharhlari. Molekulyar hujayra biologiyasi. 11 (10): 700–14. doi:10.1038 / nrm2970. PMID  20823910. S2CID  7424865.
  9. ^ Chjou V, Yuan J (2014 yil noyabr). "Sog'liqni saqlash va kasalliklarda nekroptoz". Hujayra va rivojlanish biologiyasi bo'yicha seminarlar. 35: 14–23. doi:10.1016 / j.semcdb.2014.07.013. PMID  25087983.
  10. ^ a b Razagi A, Heimann K, Schaeffer PM, Gibson SB (yanvar 2018). "Saraton kasalligida hujayra o'limining salbiy regulyatorlari: biomarkerlar va maqsadli terapiya istiqbollari". Apoptoz. 23 (2): 93–112. doi:10.1007 / s10495-018-1440-4. PMID  29322476. S2CID  3424489.