经典的细胞焦亡通路在识别外源性和内源性病原体相关分子（PAMPs）或损伤相关分子（DAMPs）后被激活。两个步骤介导 NLRP3 炎症小体激活。在第一步中，PAMPs 或 DAMPs 与 TLRs 结合并激活 MyD88/NF-κB 信号通路，从而产生 pro-IL-1β/18。第二步集中在 caspase-1 激活和炎性小体组装上。这一步骤通过激活 NF-κB 转录促进 NLRP3 基因的表达，并促进 NLRP3 蛋白的多种转录后改变。NLRP3 寡聚化和 ASC 募集裂解 pro-caspase-1 导致 caspase-1 自催化活化。重要的是，活化的 caspase-1 裂解 GSDMD 产生GSDMD-NT，形成质膜孔诱导 IL-1β/18 分泌。具体而言，NLRP3 炎症小体组装涉及三种特定机制。首先，细胞外 ATP 与 P2X7 受体结合并在细胞膜上形成孔隙，导致 K+ 外流和 NLRP3 活化。其次，颗粒状或结晶状激动剂导致溶酶体破裂，有助于 NLRP3 炎症小体组装的溶酶体蛋白酶 B 和 L 流出。在第三种模式下，mtDNA 和 TXNIP 刺激 ROS 的产生，进而激活 NLRP3 炎症小体。在非经典细胞焦亡途径中，革兰氏阴性菌产生的 LPS 激活 caspase-4/5 (小鼠) 或 caspase-11 (人)，并刺激炎症胱天蛋白酶的寡聚化和活化。这些活性胱天蛋白酶可以将 GSDMD 裂解为 GSDMD-NT 并产生膜孔，从而产生类似于经典细胞焦亡途径的级联反应。