來自北京生命科學研究所的研究人員證實，炎癥caspases是細胞內脂多糖（LPS）的天然免疫受體。這一研究發現發表在8月6日的《自然》（Nature）雜志上。 
文章的通訊作者是北京生命科學研究所邵峰（Feng Shao）研究員，邵峰研究組主要研究方向為在病原細菌感染宿主和宿主先天性免疫防御的分子機制，曾發表多篇Nature，Science，Cell雜志文章LPS是所有革蘭氏陰性菌細胞壁外膜上的主要結構成分，其對于細胞的生長和活力至關重要，是革蘭氏陰性菌的主要致病因子。LPS可觸發強烈的免疫反應，由失控性炎癥導致的過度LPS可引起感染性休克

Caspase家族是一類與細胞凋亡和炎癥反應重要相關的蛋白酶，該家族14個成員之間同源性很高，結構相似。根據結構和功能的不同，可把Caspase家族分為三類：凋亡啟動組、凋亡執行組和炎癥反應組。炎癥反應組由人源Caspase-1、Caspase-4、Caspase-5及鼠源Caspase-11、Caspase-12組成，稱為炎癥Caspase。
小鼠中的caspase-11非經典炎性體(inflammasome)可響應胞質LPS感知包括大腸桿菌、傷寒沙門菌、嗜肺軍團菌和伯克氏菌在內的各種細菌感染。Caspase-11激活在內毒素性休克和敗血癥中起著重要的作用。1型干擾素(IFN)和IFN誘導的鳥苷酸結合蛋白(guanylate-binding protein, Gbp)可分別通過促進caspase-11轉錄以及包含細菌的空泡溶菌，來推動caspase-11介導的天然免疫。然而到目前為止尚不了解在人體中起作用的胞內LPS感知信號通路，以及LPS激活非經典炎性體的機制。

在這篇Nature新文章中研究人員證實，在胞質傳送LPS的情況下人類單核細胞、上皮細胞和角化細胞經歷了壞死（necrosis）。人類caspase-4介導了LPS誘導的細胞毒作用。人類caspase-4與小鼠同源物caspase-11（caspase-4/11），以及人類caspase-5可以高度特異性和親和力直接結合LPS和脂質A。在炎癥壞死（pyroptotic）細胞中LPS與內源性的caspase-11相結合。
研究人員發現當與LPS結合時，從昆蟲細胞中純化出的caspase-4/11發生寡聚化，導致了caspases激活。球形紅桿菌未酰化（Underacylated）的脂質Iva和脂多糖(LPS-RS)可以結合caspase-4/11，但卻無法誘導它們寡聚化以及激活。他們證實LPS結合是由caspase的CARD結構域所介導。結合缺陷CARD結構域點突變caspase無法響應LPS發生寡聚化或激活，在LPS電穿孔或細菌感染時也不能誘導炎癥壞死(pyroptosis)。
由此，新研究確定了caspase-4/5/11的功能機制，為我們提供了一個免疫模式識別的新模型，并揭示了caspase激活的一種全新途徑。