不可逆性牙髓炎中PANoptosis(泛凋亡)通路的激活机制:基于人组织样本的体外研究

【字体: 时间:2025年05月27日 来源: Archives of Oral Biology 2.2

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  本研究针对牙髓炎中细胞死亡通路的交互机制,通过整合RNA-seq重分析、qRT-PCR验证及scRNA-seq技术,首次揭示炎症牙髓组织中凋亡(apoptosis)和焦亡(pyroptosis)的独立激活模式,否定了PANoptosis(泛凋亡)的存在,为牙髓炎免疫调控提供新视角。

  

牙髓炎是口腔常见疾病,通常由细菌感染引发,若不及时治疗可能导致组织坏死。近年来,调控性细胞死亡(Regulated Cell Death, RCD)在炎症中的作用备受关注,尤其是凋亡(apoptosis)、焦亡(pyroptosis)和坏死性凋亡(necroptosis)的交互关系。尽管既往研究在牙髓炎中检测到这三种通路的存在,但它们是否以“PANoptosis”(泛凋亡)——一种由多分子复合物PANoptosome协调的协同死亡形式——发挥作用仍未知。这一问题对理解牙髓炎的免疫病理机制至关重要。

南方医科大学南方医院的研究团队通过整合生物信息学与实验验证,首次系统评估了牙髓炎中PANoptosis的激活状态。研究利用公共数据库GSE92681的RNA-seq数据重分析,结合qRT-PCR、免疫印迹(Immunoblotting)和免疫共沉淀(Co-IP)技术,检测了健康与炎症牙髓组织中关键分子表达;进一步通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)解析了caspase-8、PYCARD(ASC)和RIPK1的细胞分布。样本来源于临床拔除的第三磨牙(健康组3例,炎症组取自龋坏牙齿)。

研究结果

  1. PANoptosis相关基因表达谱:RNA-seq分析显示,炎症牙髓中NLRP3、AIM2等炎症小体组分及凋亡效应分子caspase-3表达上调,但坏死性凋亡关键蛋白MLKL未激活。
  2. 通路激活验证:免疫印迹证实凋亡(caspase-3剪切)和焦亡(GSDMD活化)通路激活,而necrosome复合物(RIPK1/RIPK3/MLKL)未形成。
  3. 分子互作分析:Co-IP未检测到caspase-8与PYCARD的相互作用,提示PANoptosome未组装。
  4. 单细胞分布特征:scRNA-seq显示caspase-8主要富集于T细胞,PYCARD广泛表达于单核细胞和树突状细胞,RIPK1无细胞特异性,表明通路激活具有细胞类型异质性。

结论与意义
研究表明,牙髓炎中凋亡和焦亡独立激活于不同细胞群体,而非以PANoptosis形式协同作用。这一发现挑战了感染性疾病中细胞死亡通路必然交互的传统认知,为牙髓炎的精准免疫干预提供理论依据。例如,针对单核细胞中PYCARD的调控或可特异性抑制焦亡相关炎症损伤。论文发表于《Archives of Oral Biology》,为口腔免疫领域贡献了首个PANoptosis的否定性证据,推动了对RCD网络复杂性的理解。

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