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智科眼: 双语看懂新科研
Caspase(半胱天冬酶)-1(-1) triggers(触发) programmed(程序) necrosis(坏死) called(称为) pyroptosis() by(通过) gasdermin(gasdermin)-D(-D) (GSDMD)((GSDMD)) cleavage(切割).(.) GSDMD-(GSDMD-)deficient(缺陷) cells(细胞) are(are),(,) however(然而),(,) susceptible() to(to) caspase(胱天蛋白酶)-1-(-1-)mediated(介导) cell death(细胞死亡).(.) Researchers(研究人员) at(at) Kanazawa(金泽) University(大学) and() others(其他) discovered(发现) that(that) caspase(caspase-1)-1(-1) proteolytically(蛋白水解) activates(激活) Bid(投标) and() initiates(启动) apoptosis(细胞凋亡) in(in) GSDMD-(GSDMD-)deficient(缺陷) cells(细胞).(.) Furthermore(此外),(,) cortical(皮质) neurons(神经元) and() mast cells(肥大细胞),(,) exhibiting(表现) little() GSDMD(GSDMD) expression(表达),(,) undergo(经历) apoptosis(凋亡) after(after) appropriate(适当) stimulation(刺激) in(in) a(a) caspase(胱天冬酶)-1-(-1-) and() Bid(投标)-()dependent(依赖性) manner(方式).(.) This(这个) study(研究) clarifies(阐明) molecular mechanisms(分子机制) and() biological(生物学) roles(作用) of(of) caspase(胱天冬酶)-1-(-1-)induced(诱导) apoptosis(细胞凋亡) in(in) GSDMD-(GSDMD-)low()/(/)null cells(裸细胞).(.)
Most(大多数) unnecessary(不必要) or() dangerous(危险) cells(细胞),(,) such(such) as() virus(病毒)-()infected(感染) cells(细胞),(,) commit(致力) suicide(自杀) by(通过) activating(激活) an(an) in-(in-)built(内置) suicide(自杀) program(程序) called(称为) apoptosis(细胞凋亡).(.) This(这种) type(类型) of(of) cell death(细胞死亡) is() referred to as(被称为) "(")programmed(程序) cell death(细胞死亡)."(.") Until(直到) about(大约) year() 2000,(2000,) apoptosis(细胞凋亡) was() believed(认为) to(to) be() the sole(唯一) mode(模式) of(of) programmed(程序) cell death(细胞死亡),(,) at least(至少) in(in) mammals(哺乳动物).(.) However(然而),(,) in(in) recent(近年) years(),(,) various(各种) modes(模式) of(of) "(")non()-()apoptotic(凋亡)"(") programmed(程序) cell death(细胞死亡),(,) called(称为) pyroptosis(pyroptosis) and() necroptosis(necroptosis),(,) have(have) been(been) defined(定义了) based on(基于) the molecular mechanisms(分子机制) and() morphological(形态学) characteristics(特征).(.)
In(In) the process(过程) of(of) apoptosis(细胞凋亡),(,) the group() of(of) proteases(蛋白酶) called(称为) caspases(半胱天冬),(,) about(about) 10(10) species() of(of) which(其中) are(are) found(发现) in(in) humans(人类),(,) function(作用) as(as) suicide(自杀) enzymes().(.) Caspase(半胱天冬酶)-1,(-1,) the first(第一) caspase(半胱天冬酶) found(发现) in(in) mammals(哺乳动物),(,) has(has) been(been) reported(报道) to(to) induce(诱导) apoptosis(细胞凋亡) in(in) neurons(神经) in(in) animal models(动物模型) of(of) neurological(神经系统) disorders(疾病) such(such) as() cerebral() infarction(梗塞),(,) Alzheimer(阿尔茨海默)'s('s) disease() and() amyotrophic lateral sclerosis(肌萎缩侧索硬化) (ALS).((ALS).) However(然而),(,) subsequent(随后) studies(研究) revealed(表明) that(that) in(in) macrophages(巨噬细胞) infected(感染) by() bacteria(细菌),(,) caspase(caspase-1)-1(-1) induces(诱导) necrosis(坏死)-()like(like) and() inflammatory(炎性) programmed(程序) cell death(细胞死亡),(,) which(which) was(was) thereafter(此后) named() pyroptosis(pyroptosis).(.) Thus(因此),(,) caspase(caspase-1)-1(-1) has(has) been(been) reported(报道) to(to) induce(诱导) apoptosis(细胞凋亡) or() pyroptosis(pyroptosis) depending(根据) on(on) the biological(生物学) context(背景) ((()Figure() 1).(1).) The reason(原因) for(for) this(这种) apparent(明显) discrepancy(差异) has(has) not(尚未) been(been) clarified(澄清).(.)
Recently(最近),(,) it(it) was() revealed(发现) that(that) pyroptosis(pyroptosis) is(is) induced(诱导) by(通过) proteolysis(蛋白水解) of(of) a(a) protein(蛋白质) called(称为) gasdermin(gasdermin) D(D) (GSDMD)((GSDMD)) by(by) caspase(胱天蛋白酶)-1.(-1.) Nonetheless(尽管如此),(,) macrophages(巨噬细胞) whose(谁的) GSDMD(GSDMD) gene(基因) was(was) destroyed(破坏) exhibited(表现) cell death(细胞死亡) upon(upon) activation(激活) of(of) caspase(caspase-1)-1,(-1,) although(尽管) more(more) slowly() than(than) wild-type(野生型) macrophages(巨噬细胞).(.) Therefore(因此),(,) it(it) seemed(似乎) that() there(存在) should(应该) be(be) a(一种) mechanism(机制) of(of) caspase(GSDMD)-1-(-1-)mediated(介导) cell death(细胞死亡) independent(独立于) of(of) GSDMD.(GSDMD.) However(然而),(,) the form(形式) and() molecular mechanism(分子机制) of(of) such(这种) cell death(细胞死亡) remained(仍然) unknown(未知).(.)
The present(当前) research(研究) team(小组) led(领导) by() scientists(科学家) of(of) Kanazawa(金泽) University(大学) together(together) with(with) scientists(科学家) from(from) Hokkaido(北海道) University(大学),(,) the University(大学) of(of) Tokyo(东京) and() National(国立) Institute() of(of) Genetics(遗传学),(,) Japan(日本),(,) investigated(研究) the caspase(caspase-1)-1-(-1-)mediated(介导) programmed(程序) cell death(细胞死亡) of(of) macrophages(巨噬细胞).(.) First(首先),(,) they(他们) found(发现) that(that) GMDSD-(GMDSD-)deficient(缺陷) macrophages(巨噬细胞) underwent(经历) apoptosis(细胞凋亡) when(when) they(他们) were(were) infected(感染) with(with) Salmonella(沙门氏菌),(,) although(尽管) wild-type(野生型) macrophages(巨噬细胞) underwent(进行) pyroptosis(pyroptosis) under(under) the same(相同) conditions(条件).(.) Since(由于) caspase(caspase-1)-1-(-1-)deficient(缺陷) macrophages(巨噬细胞) exhibited(表现) little(几乎没) cell death(细胞死亡) under(under) the same(相同) conditions(条件),(,) it(it) was() clear(明显) that(that) both(两种) modes(模式) of(of) programmed(程序) cell death(细胞死亡),(,) pyroptosis(pyroptosis) and() apoptosis(凋亡),(,) were(were) mediated(介导) by() caspase(caspase-1)-1.(-1.)
Next(),(,) the team(团队) investigated(研究) caspase(半胱天冬酶) family(家族) members(成员) required() for(for) caspase(caspase-1)-1-(-1-)mediated(介导) apoptosis(细胞凋亡) in(in) GSDMD-(GSDMD-)deficient(缺陷) cells(细胞).(.) As(As) a(a) result(结果),(,) caspase(胱天蛋白酶)-3(-3) and() caspase(胱天蛋白酶)-9(-9) were() found(发现) to(to) be() involved(参与);(;) caspase(半胱天冬酶)-3(-3) is(is) known(已知) to(to) be(be) necessary() for(for) induction(诱导) of(of) a(a) broad spectrum(广谱) of(of) apoptosis(细胞凋亡),(,) while(while) caspase(半胱天冬酶)-9(-9) is(is) activated(激活) in(in) response(响应) to(to) cytochrome c(细胞色素c) release(释放) from() mitochondria(线粒体).(.) Then(然后),(,) Bid(投标),(,) a(一种) pro()-()apoptotic(细胞凋亡) cytoplasmic(细胞质) protein(蛋白),(,) emerged(出现) as() a(a) candidate(候选) for(for) a(a) mediator(介质) of(of) caspase(caspase-1)-1-(-1-)induced(诱导) apoptosis(细胞凋亡) for(for) the following(以下) reasons(原因):(:) Bid(投标) is() a(a) well(well)-()known() substrate(底物) of(of) caspase(caspase-8)-8,(-8,) and() its() cleaved(裂解) product(产物),(,) tBid,(tBid,) induces(诱导) cytochrome c(细胞色素c) release(释放) from() mitochondria(线粒体) and() subsequent(随后) caspase(半胱天冬酶)-9(-9) activation(激活).(.) Furthermore(此外),(,) it(it) has(has) been() reported(报道) that() Bid(投标) can() also() be(be) cleaved(切割) by(by) caspase(caspase-1)-1.(-1.) Thus(因此),(,) the team(团队) generated(生成) GSDMD/(GSDMD/)Bid(投标) double() deficient(缺陷) cells(细胞);(;) on(on) activation(激活) of(of) caspase(caspase-1)-1,(-1,) it(it) was(was) found(发现) that(that) apoptosis(细胞凋亡) was(was) suppressed(抑制) in(in) these(这些) cells(细胞) compared(相比) to(to) the GSDMD-(GSDMD-)deficient(缺陷) cells(细胞).(.) Furthermore(此外),(,) GSDMD/(GSDMD/)Bid(投标) double() deficient(缺陷) macrophages(巨噬细胞) were(were) found(发现) to(to) be(be) more() resistant(抗性) to(to) Salmonella infection(沙门氏菌感染) than(than) GSDMD(GSDMD) deficient(缺陷) macrophages(巨噬细胞).(.) These(这些) results(结果) indicated(表明) that(that) in(in) GSDMD-(GSDMD-)deficient(缺陷) cells(细胞),(,) caspase(caspase-1)-1(-1) activated(激活) Bid(投标) instead(代替),(,) which(which) induced(诱导) apoptosis(细胞凋亡).(.)
In(In) previous(先前) studies(研究),(,) caspase(caspase-1)-1(-1) was(was) reported(报道) to(to) be(be) involved(参与) in(in) the apoptosis(凋亡) of(of) spinal cord(脊髓) neurons(神经元) in(in) mouse(小鼠) models(模型) of(of) familial(家族性) amyotrophic lateral sclerosis(肌萎缩侧索硬化) and() of(of) cortical(皮质) neurons(神经元) after(after) oxygen()/(/)glucose(葡萄糖) deprivation(剥夺).(.) It(It) was(was) also() demonstrated(证明了) that(that) such(这种) apoptosis(细胞凋亡) was(was) accompanied(伴随着) by(by) Bid(投标) cleavage(切割) ((()activation(活化))()) in(in) a(a) caspase(胱天蛋白酶)-1-(-1-)dependent(依赖性) manner(方式).(.) However(然而),(,) it(it) was() not() clear(清楚) whether(是否) Bid(投标) was() necessary() for(for) the programmed(程序) death(死亡) of(of) those(那些) neurons(神经元) or(或者) whether(whether) cortical(皮质) and() spinal cord(脊髓) neurons(神经元) expressed(表达) GSDMD.(GSDMD.) Thus(因此),(,) the team(小组) investigated(研究) the expression(表达) of(of) GSDMD(GSDMD) mRNA(mRNA) and() protein(蛋白) in(in) the cerebral(大脑) cortex(皮质) and() the spinal cord(脊髓),(,) and() found(发现) that(that) little() GSDMD(GSDMD) is(is) expressed(表达) in(in) these(这些) tissues(组织).(.) Moreover(此外),(,) cultured(培养) cortical(皮质) neurons(神经元) from(from) caspase(caspase-1)-1-(-1-)deficient(缺乏) mice(小鼠) and() those(那些) from(from) Bid(投标)-()deficient(缺陷) mice(小鼠) under(under) oxygen()/(/)glucose() deprivation(剥夺) were(were) less(less) susceptible(敏感) to(to) apoptosis(凋亡) in(in) comparison() with(with) wild-type(野生型) neurons(神经元).(.) In addition(此外),(,) by(通过) consulting(咨询) BioGPS(BioGPS) ((()http(HTTP)://(://)biogps(biogps).(.)org(org)/,(/,) a(一种) public(公共) database(数据库) of(of) protein(蛋白质) expression(表达)),(),) mast cells(肥大细胞),(,) a(一种) kind([种]类) of(of) immune(免疫) cell(细胞),(,) were() found(发现) to(to) express(表达) caspase(胱天蛋白酶)-1(-1) and() Bid(投标),(,) but() little() GSDMD.(GSDMD.) Accordingly(因此),(,) when(when) mast cells(肥大细胞) were(were) stimulated(刺激) by(by) nigericin(尼日利亚菌素),(,) a(a) bacterial toxin(细菌毒素),(,) which(which) is(is) known(已知) to(to) induce(诱导) pyroptosis(pyroptosis) in(in) macrophages(巨噬细胞),(,) mast cells(肥大细胞) exhibited(表现) caspase(半胱天冬酶)-1-(-1-) and() Bid(投标)-()dependent(依赖性) apoptosis(细胞凋亡).(.)
The results(结果) of(of) the present(对于) study(研究) revealed(显示) that(that) apoptosis(细胞凋亡) was(was) induced(诱导) even(即使) with(with) neurons(神经元) and() mast cells(肥大细胞) that(that) express(表达) little(少量) GSDMD(GSDMD) by(通过) activation(激活) of(of) Bid(投标) through(through) caspase(caspase-1)-1(-1) action(作用).(.)
Caspase(半胱天冬酶)-1(-1) is() expressed(表达) in(in) various(各种) cell(细胞)-()types(类型) and() tissues(组织) besides(除了) macrophages(巨噬) and() neurons(神经元),(,) and() has(has) been(been) suggested(认为) to(to) be(be) involved(参与) in(in) myocardial(心肌梗塞) infarction(梗死) and(并且) renal(肾脏) disorders(疾病) in addition to(除了) neurodegenerative(神经变性) diseases(疾病).(.) It() is() necessary(必要) to(to) elucidate(阐明) whether(whether) in(in) these(这些) cases(情况),(,) caspase(caspase-1)-1-(-1-)dependent(依赖性) cell death(细胞死亡) is() GSDMD-(GSDMD-)dependent(依赖性) pyroptosis() or(或者) Bid(投标)-()dependent(依赖性) apoptosis(细胞凋亡) or() even(甚至) due to(由于) other(other) programmed(程序) cell death(细胞死亡) mechanisms(机制).(.)
In(In) the future(将来),(,) by(通过) developing(开发) selective(选择性) inhibitors(抑制剂) for(for) individual(个体) modes(模式) of(of) programmed(程序) cell death(细胞死亡) in(in) specific(特定) cells(细胞) based on(基于) their() underlying(潜在) mechanisms(机制),(,) improvements(改进) may(可以) be(be) expected(预期) in(in) the prevention(预防) and() treatment(治疗) of(of) diseases(疾病) caused(引起) by(by) programmed(程序) cell death(细胞死亡).(.)

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