糖酵解-细胞焦亡交互作用驱动椎间盘退变恶性循环的机制研究

本研究针对椎间盘退变（IVDD）中酸性炎症微环境的病理核心，揭示了糖酵解与细胞焦亡（pyroptosis）之间的分子对话机制。研究人员发现乳酸通过激活ASIC1a通道介导Ca2+内流，触发NLRP3炎症小体/caspase-1通路促进NPC焦亡和IL-1β释放；而IL-1β又通过c-Myc核转位增强糖酵解，形成乳酸积累-炎症放大的恶性循环。靶向阻断该通路可显著延缓IVDD进展，为临床治疗提供新策略。

　　

酸性炎症微环境作为椎间盘退变（Intervertebral Disc Degeneration, IVDD）的核心病理特征，驱动着疾病进展。本研究揭示糖酵解（Glycolysis）与细胞焦亡（Pyroptosis）的交互作用如何加剧IVDD。乳酸刺激通过激活NLRP3炎症小体（NLRP3 inflammasome）、caspase-1通路及上调IL-1β和IL-18表达，触发髓核细胞（Nucleus Pulposus Cells, NPCs）发生焦亡。酸敏感离子通道1a（ASIC1a）的表达与细胞外酸中毒程度及NPC焦亡水平呈正相关，而利用siRNA敲低ASIC1a可有效抑制焦亡。IL-1β处理NPC后，糖酵解水平升高，伴随Warburg效应关键调控因子c-Myc的上调和核转位；敲低c-Myc则显著缓解糖酵解。机制上，乳酸激活ASIC1a通道，介导Ca²⁺内流，促进NPC焦亡和IL-1β释放；分泌的IL-1β进一步诱导c-Myc核转位，上调糖酵解酶表达，增强糖酵解并加速乳酸积累，形成恶性循环，持续加重IVDD。该研究阐明糖酵解-焦亡交互作用推动退变椎间盘内酸-炎症微环境的发展，靶向抑制该通路有助于恢复椎间盘生物学功能并延缓IVDD进展。