一句话结论：细胞焦亡（Pyroptosis）是由炎症小体激活 Caspase-1（或 Caspase-4/5/11）剪切 Gasdermin D（GSDMD）、在细胞膜上打孔引发的炎性程序性死亡，同时释放成熟的 IL-1β 和 IL-18。判定焦亡需要“剪切 + 活化 + 释放 + 膜破裂”多层证据，不能只靠一个指标。
判定细胞焦亡需要几层证据
| 证据层次 | 常用指标 | 主流检测方法 |
|---|---|---|
| 执行蛋白剪切 | GSDMD-N 端片段（Gasdermin D 剪切） | Western Blot |
| 炎症小体活化 | NLRP3、ASC 斑点、Caspase-1 活化 | Western Blot、免疫荧光、Caspase-1 ELISA |
| 炎症因子释放 | 成熟 IL-1β、IL-18 | ELISA 定量（上清 / 血清 / 血浆） |
| 膜完整性丧失 | LDH 释放、PI 摄取 | LDH 比色法、流式 / 荧光 |
| 干预验证 | VX-765（Caspase-1 抑制剂）、MCC950（NLRP3 抑制剂）、GSDMD 敲低 | 表型挽救实验 |
常誉生物能帮你测哪一层？
上表中 GSDMD 剪切、ASC 斑点要靠 Western Blot 和免疫荧光完成，我们不替代这些方法。我们提供的是“释放层”和“炎症后果层”的定量工具——这也是投稿时审稿人最常要求补的数据。
| 检测目的 | 人 | 小鼠 | 大鼠 |
|---|---|---|---|
| IL-1β 释放（焦亡核心读出） | ELH-IL1b | ELM-IL1b | ELR-IL1b |
| IL-18 释放 | ELH-IL18 | ELM-IL18 | ELR-IL18 |
| Caspase-1 水平 | ELH-CASP1 | — | — |
| IL-1α（与 IL-1β 区分来源） | ELH-IL1a | ELM-IL1a | — |
| 焦亡带出的整体炎症因子谱 | 人炎症因子芯片 Q3（40 因子定量）、人炎症因子芯片 C1（膜式） | 小鼠炎症因子芯片 Q1 | — |
| 上游 TLR4 / LPS 刺激模型 | ELH-TLR4 | — | — |
实验设计要点
- 经典模型：巨噬细胞（THP-1、BMDM）LPS 预刺激（Signal 1）+ ATP 或 Nigericin（Signal 2），收上清测 IL-1β / IL-18，细胞做 GSDMD 和 Caspase-1 Western Blot。
- 上清要当天测或分装冻存：IL-1β 反复冻融易降解；同时留一份测 LDH。
- 区分 pro-IL-1β 与成熟 IL-1β：裂解液里的 IL-1β 多为前体，判断焦亡看上清中的释放量。
- 必须设抑制剂组：VX-765 或 MCC950 能逆转 IL-1β 释放和 LDH 升高，才能归因于焦亡。
- 动物模型：血清 IL-1β 浓度通常很低，选高灵敏度 ELISA，并按说明书推荐稀释倍数做预实验。
本文推荐的焦亡检测产品（RayBiotech）
- 人 IL-1β ELISA 试剂盒（ELH-IL1b）/ 小鼠 / 大鼠
- 人 IL-18 ELISA 试剂盒（ELH-IL18）/ 小鼠 / 大鼠
- 人 Caspase-1 ELISA 试剂盒（ELH-CASP1）
- 人炎症因子定量芯片 Q3（QAH-INF-3）、小鼠炎症因子芯片 Q1（QAM-INF-1）
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常见问题
Q: 细胞焦亡最少要测哪些指标？
A: 一般至少三层：GSDMD 剪切（N 端片段，Western Blot）、Caspase-1 活化、IL-1β/IL-18 释放（ELISA 定量上清或血清），再加 LDH 释放或 PI 摄取证明膜破裂。
Q: 只测 IL-1β 能证明焦亡吗？
A: 不能。IL-1β 升高也可能来自其他炎症途径，需与 GSDMD 剪切、Caspase-1 活化以及抑制剂（如 VX-765、MCC950）回补结果一起判断。
Q: IL-1β 用 ELISA 还是抗体芯片？
A: 目标明确时用 ELISA 定量 IL-1β、IL-18；想同时看焦亡带出的整体炎症因子谱（IL-6、TNF-α、趋化因子等），用炎症因子抗体芯片一次筛 20–40 个因子，再挑重点用 ELISA 验证。
Q: 细胞上清和血清都能测吗？
A: 可以。RayBiotech 的 IL-1β、IL-18 ELISA 已验证细胞培养上清、血清、血浆；动物模型可按种属选人、小鼠、大鼠款。
参考文献
- Shi J, Zhao Y, Wang K, et al. Cleavage of GSDMD by inflammatory caspases determines pyroptotic cell death. Nature. 2015;526(7575):660-665.
- Kayagaki N, Stowe IB, Lee BL, et al. Caspase-11 cleaves gasdermin D for non-canonical inflammasome signalling. Nature. 2015;526(7575):666-671.
- Broz P, Pelegrín P, Shao F. The gasdermins, a protein family executing cell death and inflammation. Nat Rev Immunol. 2020;20(3):143-157.
- Galluzzi L, Vitale I, Aaronson SA, et al. Molecular mechanisms of cell death: recommendations of the Nomenclature Committee on Cell Death 2018. Cell Death Differ. 2018;25(3):486-541.
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