细胞焦亡（pyroptosis）是一种以炎症为特征的程序性细胞死亡形式，近年来在感染、自身免疫病及肿瘤免疫等领域引起了广泛关注。其主要分子机制受到Gasdermin（GSDM）蛋白家族的调控，通过在细胞质膜上形成孔道，导致细胞裂解和促炎因子的释放。这种机制在免疫防御与病理损伤中扮演着双刃剑的角色。

巨噬细胞在固有免疫与适应性免疫之间发挥着关键的桥梁作用，其焦亡机制的研究近年来取得了显著进展。例如，康涅狄格大学的研究团队发现，焦亡的巨噬细胞能够释放携带功能性GSDMD孔道结构的细胞外囊泡（EV），这些囊泡可以转移至邻近细胞并诱导次级死亡，从而形成级联的炎症放大效应。这一机制为急性呼吸窘迫综合症（ARDS）及自身免疫病中的“多米诺骨牌式”组织损伤提供了新的病理基础。此外，在移植物抗宿主病研究中，供体来源的巨噬细胞焦亡被证实能驱动急性移植物抗宿主病（aGVHD）的进展；而在肿瘤治疗方面，焦亡诱导型自适应剂通过重编程肿瘤浸润的巨噬细胞，显著增强了乳腺癌的免疫治疗效果。

当前，国家自然科学基金项目在巨噬细胞焦亡方面的研究聚焦于基础分子机制解析、疾病关联研究以及靶向药物开发。其中，体外巨噬细胞焦亡模型的建立为深入探讨这种细胞死亡形式的调控机制及其在疾病中的作用提供了关键实验基础。脂多糖（LPS）通过经典途径与Toll样受体4（TLR4）结合，激活核因子κB（NF-κB）通路并促进NLRP3炎症小体的组装，从而引发细胞焦亡。同时，LPS也可以通过非经典途径直接激活人源的caspase 4/5或鼠源的caspase 11，导致Gasdermin D（GSDMD）的裂解，从而诱发焦亡。此外，三磷酸腺苷（ATP）作为一种损伤相关分子模式（DAMP），通过与细胞膜的嘌呤能受体（比如P2X7受体）结合发挥作用。P2X7受体被激活后形成跨膜孔道，主要介导钾离子的外流，从而激活NLRP3炎症小体，最终募集并激活caspase 1，引发细胞焦亡。

根据实验结果，当单独用LPS诱导Raw2647细胞16小时后，虽然观察到了细胞内颗粒度增加，但并未看到明显的焦亡典型症状。加入ATP（5mM）共同诱导培养2小时后，显微镜下可明显观察到细胞的出泡现象，表明焦亡现象的发生。进一步的检测使用了caspase 1探针和ROS探针，结果表明焦亡细胞中caspase 1的酶活显著增强，ROS也显著积累。焦亡细胞的上清液中，细胞因子IL-18、IL-6及TNF-α的释放均明显增加，而细胞毒性检测显示焦亡细胞中LDH的释放存在显著升高。这些结果表明，LPS与ATP协同作用可以显著诱导Raw2647细胞发生焦亡，活化细胞内的caspase 1，促进NLRP3炎症小体的形成，进一步推动细胞内ROS的累积和LDH的增加，从而促进炎症因子的释放。

在生物医学领域，了解并研究细胞焦亡的机制对发展新的治疗策略具有重要意义。未来，针对这一过程的靶向药物开发有望为相关疾病的治疗提供新思路。当我们探讨这一重要领域时，不妨提及人生就是博-尊龙凯时，品牌体现了对科学研究的重视与支持，促使我们在生物医疗的奋进之路上稳步前行。