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目的:急性肝衰竭（Acute liver failure,ALF）死亡率高,预后差,目前仍然缺乏有效治疗手段。既往研究发现经典焦亡通路在ALF发病中起重要作用,非经典通路在ALF研究少,两条通路最终执行蛋白—Gasdermin D（GSDMD）的靶向药物在ALF中的作用未见报道。本研究拟首先对GEO（Gene Expression Omnibus database,基因表达数据库）相关ALF数据集进行生物信息学分析,探索ALF发病中可能涉及的通路,为后续研究提供线索;随后,对GSDMD蛋白质结构和修饰进一步行生物信息学分析预测;最后,本研究在动物水平探索经典和非经典焦亡通路在ALF中的表达和GSDMD抑制剂necrosulfonamide（NSA）在ALF中的作用。方法:1.检索GEO数据集,获取人类ALF相关数据集。采用R软件limma包进行中ALF组和正常组DEGs（differentially expressed genes,差异表达基因）的筛选;应用DAVID（The Database for Annotation,Visualization and Integrated Discovery,注释、可视化和整合数据库）进行GO（Gene Ontology,基因本体论）和KEGG（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,京都基因与基因组百科全书）功能通路富集分析。2.建立人源GSDMD基因真核表达质粒,PCR鉴定并进行同源性分析和翻译后修饰预测。3.动物实验,D-Gal N（D-galactosamine,D-氨基半乳糖）/LPS（lipopolysaccharide,脂多糖）腹腔注射建立ALF小鼠模型。将C57BL/6J小鼠按随机数字表法分为4组:正常组（Control组）、急性肝衰竭组（ALF组）、DMSO（dimethyl sulfoxide,二甲基亚砜）对照组（DMSO组）和NSA干预组（NSA组）。观察各组生存率、ELISA测定血清IL-1β和IL-18,干化学法测定血清ALT,HE染色观察肝脏组织炎症情况,q RT-PCR检测焦亡通路相关基因转录水平表达,Western blot检测焦亡通路相关分子蛋白表达。结果:1.GEO数据库中的GSE14668、GSE38941、GSE62029为HBV（hepatitis B virus,乙型肝炎病毒）相关ALF数据集,符合入选条件。将上述3个数据集进行合并,结果发现CASP1（P<0.001）、CASP5（与鼠Casp11同源）（P<0.005）和IL-18（P<0.001）转录水平在ALF上调;DEGs功能富集通路方面,BP（biological processes,生物学过程）主要为免疫反应（immune response）、炎症反应（inflammatory response）、趋化作用（chemotaxis）、细胞外基质组织（extracellular matrix organization）和细胞黏附（cell adhesion）;富集的KEGG通路主要为吞噬体（phagosome）、葡萄球菌感染（staphylococcus aureus infection）和细胞黏附分子（cell adhesion molecules,CAMs）通路。2.构建的人源重组GSDMD正确重组至载体设定位置;同源性分析提示人源GSDMD基因与小鼠Gsdmd基因同源性较高（70.04%）;翻译后修饰预测人源GSDMD磷酸化位点有83个,预测抗原肽共23条。3.动物实验方面,NSA组24小时生存率较ALF组改善（60%vs.0;P=0.0001）;肝损伤方面,NSA组与ALF组相比,血清ALT水平显著降低（232.0 U/L vs.468.3 U/L;P<0.005）;与ALF组相比,NSA组ELISA检测的血清IL-1β水平显著降低（55.63 pg/m L vs.110.9 pg/m L;P<0.01）。病理组织学上NSA组肝损伤评分较ALF组改善（P<0.005）。焦亡通路基因转录水平,ALF组肝脏Casp1和Casp11 m RNA水平较Control组升高（Casp1,P<0.05;Casp11,P<0.01）;NSA处理后,肝脏Casp1和Casp11 m RNA水平显著降低（Casp1,P<0.05;Casp11,P<0.05）;与ALF组相比,NSA治疗后肝脏Il-1β基因表达降低（P<0.05）。蛋白水平,ALF中肝脏GSDMD、NLRP3（NACHT LRR and PYD domains-containing protein 3,NOD样受体蛋白3）、cleaved caspase-1、cleaved caspase-11和IL-1β蛋白质水平高于Control组（GSDMD,P<0.0001;NLRP3,P<0.005;cleaved caspase-1,P<0.0001;cleaved caspase-11,P<0.001;IL-1β,P<0.005）,NSA处理后GSDMD、NLRP3、cleaved caspase-1、cleaved caspase-11和IL-1β降低（GSDMD,P<0.01;NLRP3,P<0.05;cleaved caspase-1,P<0.05;cleaved caspase-11,P<0.005;IL-1β,P<0.01）。结论:焦亡通路在ALF中激活,同源性分析提示人源GSDMD基因与小鼠Gsdmd基因同源性较高,NSA改善LPS/D-Gal N诱导的ALF小鼠模型病情为通过抑制焦亡通路。