Pyroptosis(피롭토시스)는 일반적으로 인플라마솜 활성화에 의해 유발되는 프로그램화 세포사멸의 한 형태입니다. 피롭토시스는 면역 반응, 특히 병원체 감염과 염증 반응 조절에서 중요한 역할을 수행합니다. 아래에 피롭토시스의 상세한 특징과 조절 기전을 나타냅니다:
세포 팽창 및 용해:피롭토시스 과정에서 세포는 현저한 팽창을 일으키고 최종적으로 세포막이 파열되어 세포 내용물이 방출됩니다.
염증 인자 방출:피롭토시스에는 IL-1β나 IL-18 등 다량의 염증 인자 방출이 수반되어 강력한 염증 반응이 유발됩니다.
DNA 유출:세포막이 파열되면 세포 DNA와 기타 물질이 방출되어 면역계가 추가로 활성화됩니다.
인플라마솜의 활성화
NLRP3 인플라마솜:NLRP3 인플라마솜은 가장 일반적인 인플라마솜 중 하나로, 병원체 관련 분자 패턴(PAMP)이나 손상 관련 분자 패턴(DAMP) 등 다양한 신호에 의해 활성화됩니다.
AIM2 인플라마솜:AIM2 인플라마솜은 세포 내 이중가닥 DNA를 인식하여 피롭토시스를 활성화합니다.
NLRC4 인플라마솜:NLRC4 인플라마솜은 세균의 플라겔린 단백질을 인식하여 피롭토시스를 활성화합니다.
Caspase-1의 활성화
Caspase-1:인플라마솜이 활성화되면 Caspase-1이 활성화되어 Gasdermin D (GSDMD)를 절단하고, 세포 팽창과 용해로 이어지는 막 기공이 형성됩니다.
Gasdermin D:GSDMD는 피롭토시스에서 중요한 이펙터 단백질입니다. Caspase-1이 GSDMD를 절단하면, GSDMD는 막 기공을 형성하고 세포 내용물이 방출됩니다.
세포 팽창 및 용해
세포 팽창:GSDMD에 의해 형성된 막 기공은 세포 내 삼투압을 변화시켜 세포가 다량의 물을 흡수하여 현저히 팽창합니다.
세포 용해:세포가 일정 정도까지 팽창하면 세포막이 파열되어 세포 내용물이 방출되고 염증 반응이 유발됩니다.