Abstract Necroptosis and pyroptosis are lytic and inflammatory types of programmed cell death that require the membrane destruction predominantly driven by the mixed lineage kinase domain-like (MLKL) and gasdermin D (GSDMD) proteins, respectively. However, the crosstalk between them remains largely unknown. Here, our research discloses that endoplasmic reticulumn transmembrane protein inositol-requiring enzyme-1α (IRE-1α) is a potential modulator of both necroptosis and pyroptosis, paricularly in liver pathology. Interestingly, enhanced expression of IRE-1α triggers hepatic pyroptosis, while defective IRE-1α level activates hepatic necroptosis, and both processes are closed related to the activity of GSDMD in mice. To elucidate unknown crosstalk, by using pharmacological and genetic methods, we first demonstrated that IRE-1α suppresses necroptosis by promoting the expression of GSDMD and cleaves caspase-8 and by inhibiting the expression of receptor-interacting serine/threonine-protein kinase 1 (RIPK1), RIPK3 and MLKL. Unexpectedly, excess IRE-1α initiates pyroptosis by increasing GSDMD and NLRP3 levels. Our work clearly provides insight into the modulation of IRE-1α to dominate necroptosis and pyroptosis and suggests that IRE-1α may be a promising therapeutic target for drug discovery in both types of tissue injuries.

ABSTRACT Objectives Metabolic dysfunction‐associated steatohepatitis (MASH) is a significant risk factor for cirrhosis and hepatocellular carcinoma, for which there is currently no effective treatment. This study aimed to investigate the regulatory mechanism between endoplasmic reticulum stress (ER stress) and pyroptosis in the liver under the context of MASH. Methods and Results Pyroptosis was examined in both in vivo and in vitro ER stress models. The expression levels of nucleotide‐binding oligomerisation domain‐like receptor protein 3 (NLRP3), gasdermin D (GSDMD), caspase‐1, IL‐1β, and IL‐18 tended to increase, and “ASC specks” colocalised with the swollen ER in living cells. However, in the pyroptotic model, increased ER stress was not observed. Moreover, the overexpression of inositol‐requiring enzyme 1α (IRE‐1α), one of the main ER stress sensors, led to increases in the levels of NLRP3 and GSDMD. However, after IRE‐1α was blocked by chemical inhibitors or siRNAs, pyroptosis was also abrogated. These data showed that ER stress regulated pyroptosis through IRE‐1α. Furthermore, the immunoprecipitation results clearly indicated that GSDMD efficiently bound to IRE‐1α when ER stress was stimulated. In the MASH model, IRE‐1α was specifically inhibited by pharmacological or genetic methods, which improved the pathology of MASH by alleviating ER stress and pyroptosis. In patients with MASH, both ER stress markers and pyroptosis markers including IRE‐1α, glucose‐regulated protein 78, GSDMD/GSDMD‐N, p20, and NLRP3, are highly expressed in the liver. Conclusions This study revealed that ER stress may regulate pyroptosis through IRE‐1α‐GSDMD pathway, which accelerates the progression of MASH. These findings may offer new insights for the treatment of MASH.