RIPK3通过增强IL-36a信号传导和角质形成细胞坏死性凋亡促进皮肤炎症

《Cell Death & Disease》：RIPK3 promotes skin inflammation by enhancing IL-36α signaling and necroptosis in keratinocytes

本研究针对银屑病等炎症性皮肤病的复杂发病机制，探讨了受体相互作用蛋白激酶3（RIPK3）在角质形成细胞中的双重致病作用。研究人员通过构建角质形成细胞特异性RIPK3基因敲除（RIPK3ΔKC）小鼠模型，结合IMQ诱导的皮肤炎症模型，发现RIPK3不仅通过经典的RIPK1/RIPK3/MLKL坏死性凋亡通路加剧皮肤炎症，还通过MLKL非依赖性机制增强IL-36a/NF-κB信号轴，形成炎症放大环路。该研究揭示了RIPK3在皮肤炎症中的新型致病机制，为银屑病的靶向治疗提供了新策略。

　　

在慢性炎症性皮肤病研究领域，银屑病一直是一个令人困扰的难题。这种疾病以角质形成细胞异常增殖分化、免疫细胞浸润和促炎介质过度释放为特征，严重影响患者生活质量。尽管近年来生物制剂的应用为治疗带来了突破，但仍有部分患者疗效不佳或产生耐药性，这促使科学家不断探索新的发病机制和治疗靶点。

在银屑病的复杂发病网络中，角质形成细胞不仅是构成皮肤屏障的结构基础，更是主动参与免疫调节的关键角色。这些细胞通过与树突状细胞、T细胞、中性粒细胞等免疫细胞的动态相互作用，共同推动疾病的发生发展。其中，程序性细胞死亡方式的异常尤其引人关注。坏死性凋亡作为一种受调控的细胞死亡形式，由RIPK1和RIPK3等蛋白介导，最终通过MLKL磷酸化导致细胞膜破裂和炎症介质释放。

虽然前期研究表明坏死性凋亡抑制剂能够缓解银屑病样皮肤炎症，但RIPK3在其中的具体作用机制尚不明确。更令人困惑的是，近年研究发现RIPK3还具有独立于坏死性凋亡的生物学功能，这为理解其在炎症性皮肤病中的病理作用提供了新的视角。正是基于这些未解之谜，研究团队开展了本次研究，旨在深入阐明RIPK3在皮肤炎症进展中的病理作用，特别是在角质形成细胞中的具体机制。

研究人员首先通过生物信息学分析发现，银屑病患者皮损组织和IMQ诱导的小鼠皮肤炎症模型中RIPK3表达均显著上调。这一发现提示RIPK3可能参与银屑病的发病过程。

为了验证RIPK3在角质形成细胞中的特异性功能，研究团队成功构建了角质形成细胞特异性RIPK3基因敲除（RIPK3^ΔKC）小鼠。在IMQ诱导的皮肤炎症模型中，RIPK3^ΔKC小鼠表现出明显减轻的临床症状，包括减少的鳞屑、红斑和表皮增厚，Psoriasis Area Severity Index（PASI）评分显著降低。

进一步研究发现，RIPK3^ΔKC小鼠血清中TNF-α、IL-6和IFN-γ等促炎因子水平降低，皮损组织中S100a8、S100a9、Cxcl1、IL-1β和IL-17等炎症介质表达下降。流式细胞术分析显示，RIPK3缺失显著减少了皮肤中白细胞（CD45+）和中性粒细胞（CD11b+Gr-1+）的浸润。

体外实验中，研究人员从新生RIPK3^ΔKC和RIPK3^f/f小鼠分离原代角质形成细胞，使用经典的TNF-α/SM164/z-VAD（TSZ）系统诱导坏死性凋亡。结果显示RIPK3敲除有效抑制了角质形成细胞坏死性凋亡，减少了RIPK3和MLKL的磷酸化。同时，RIPK3缺失显著改善了紧密连接蛋白Occludin的表达下降，保护了表皮屏障功能。

机制探索方面，研究团队发现了一个重要现象：RIPK3与银屑病关键细胞因子IL-36a的表达呈正相关，而与IL-17A或IL-23无显著相关性。在IMQ诱导的皮肤炎症小鼠中，RIPK3^ΔKC角质形成细胞显著下调了IL-36a的mRNA和蛋白表达。

最引人注目的是，研究揭示了RIPK3通过MLKL非依赖性机制调控IL-36a信号通路。虽然MLKL缺失完全消除了坏死性凋亡，但并未影响IL-36a诱导的促炎介质上调。在IL-36a诱导的皮肤炎症模型中，MLKL基因敲除小鼠的病理损伤并未得到改善。

本研究采用的主要技术方法包括：基因编辑技术构建角质形成细胞特异性RIPK3敲除（RIPK3^ΔKC）和MLKL敲除（MLKL^-/-）小鼠模型；IMQ诱导的银屑病样皮肤炎症模型和IL-36a诱导的皮肤炎症模型；原代角质形成细胞分离培养和HaCaT细胞系实验；蛋白质印迹、免疫荧光、流式细胞术、RT-PCR、ELISA等分子生物学技术；临床样本来自GEO数据库的银屑病患者数据。

RIPK3在银屑病患者和IMQ处理小鼠中表达上调

通过对GEO数据库的分析，发现银屑病患者皮损组织中RIPK3 mRNA表达显著上调。在IMQ诱导的皮肤炎症小鼠模型中，同样观察到RIPK3和MLKL在mRNA和蛋白水平的显著增加。免疫荧光分析进一步证实，在皮肤炎症小鼠的角质形成细胞中，RIPK3和p-MLKL表达增强。

RIPK3^ΔKC减轻IMQ诱导的皮肤损伤严重程度

角质形成细胞特异性RIPK3敲除小鼠在IMQ诱导后表现出明显减轻的临床症状，包括降低的PASI评分、减轻的表皮增厚和Munro微脓肿形成。脾肿大指数也显著降低，表明全身炎症反应得到缓解。

RIPK3^ΔKC减轻IMQ处理小鼠的皮肤炎症

RIPK3缺失导致血清促炎细胞因子水平降低，皮肤组织中炎症介质表达下降，免疫细胞浸润减少。S100A8表达和中性粒细胞聚集均显著减弱，表明RIPK3在皮肤炎症微环境调控中起关键作用。

靶向RIPK3抑制TSZ诱导的角质形成细胞坏死性凋亡和炎症

体外实验证明，RIPK3敲除或药理抑制有效抑制了TSZ诱导的角质形成细胞坏死性凋亡，保护了紧密连接蛋白表达，降低了炎症介质产生。RIPK3激酶结构域在调控这些过程中发挥重要作用。

RIPK3在皮肤炎症中放大IL-36信号

研究发现RIPK3与IL-36a表达呈正相关，RIPK3缺失显著降低IL-36a表达。IL-36a刺激诱导的IκBα和NF-κB磷酸化在RIPK3缺陷细胞中减弱，表明RIPK3是IL-36a信号的有效放大器。

RIPK3以MLKL非依赖性方式促进角质形成细胞中的IL-36a信号传导

机制研究表明，IL-36a刺激不诱导RIPK1、RIPK3或MLKL磷酸化，且MLKL缺失不影响IL-36a诱导的炎症反应。在IL-36a诱导的皮肤炎症模型中，MLKL敲除小鼠的病理损伤未改善，证实RIPK3调控IL-36a信号不依赖MLKL。

研究结论表明，RIPK3在角质形成细胞中通过双重机制促进皮肤炎症：一方面通过经典的RIPK1/RIPK3/MLKL坏死性凋亡通路导致细胞死亡和炎症介质释放；另一方面通过MLKL非依赖性机制放大IL-36a/NF-κB信号轴，形成炎症放大环路。这种新型机制不仅深化了对银屑病发病机制的理解，也为开发针对RIPK3的治疗策略提供了理论依据。

讨论部分指出，银屑病的发生发展与表皮稳态破坏密切相关，角质形成细胞异常增殖和分化障碍是核心病理特征。除了负责临床表现外，角质形成还通过分泌细胞因子、趋化因子等主动调节先天免疫反应。坏死性凋亡在皮肤炎症进展中的关键作用已得到广泛认可，但RIPK3的功能远超出其传统的MLKL依赖性坏死性凋亡角色。

本研究的重要发现在于揭示了RIPK3通过支架功能增强IL-36a信号的新机制。研究人员推测，RIPK3可能作为分子支架通过与TRAF6等衔接蛋白的相互作用，增强NF-κB信号通路的激活。虽然具体的分子相互作用需要进一步实验验证，但这一推测为理解RIPK3在坏死性凋亡之外的促炎功能提供了合理解释。

该研究的临床意义在于，针对IL-36通路的治疗策略已成为银屑病管理的新选择，而RIPK3作为该通路的上游调控因子，可能成为更有潜力的治疗靶点。特别是在部分患者对现有生物制剂疗效不佳的情况下，靶向RIPK3可能提供新的治疗选择。

需要注意的是，虽然小鼠模型的研究结果具有说服力，但研究人员也承认其固有局限性。未来研究需要在人银屑病组织中直接验证这些RIPK3和MLKL非依赖性信号机制，这将最终确认该通路的临床相关性。

总之，本研究系统阐明了RIPK3在皮肤炎症中的双重致病作用，不仅通过介导角质形成细胞坏死性凋亡加剧皮肤组织损伤，还通过放大IL-36a信号通路增强炎症反应。这些发现不仅将RIPK3确立为银屑病样皮肤炎症的潜在治疗靶点，还揭示了其在坏死性凋亡之外炎症性疾病中先前未被重视的功能。