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角质细胞坏死性凋亡在放射性口腔黏膜炎进展中的关键作用及RIPK3/MLKL通路抑制的潜在治疗价值
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月08日 来源:BMC Oral Health 2.6
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放射性口腔黏膜炎(RIOM)是头颈肿瘤放疗常见并发症,目前治疗手段有限。南方医科大学团队通过小鼠模型和HaCaT细胞实验,首次揭示角质细胞RIPK3/MLKL介导的坏死性凋亡(necroptosis)是RIOM关键致病机制,证实抑制剂GSK'872和GW806742X可显著降低细胞死亡和炎症因子(IL-1β/IL-6)释放,为临床靶向治疗提供新策略。
放射性口腔黏膜炎(RIOM)是头颈部肿瘤放疗患者最常见的并发症,超过80%患者会遭受口腔溃疡、剧烈疼痛和营养不良的折磨。尽管现代放疗技术不断进步,RIOM仍是降低患者生活质量的主要障碍。目前临床治疗以对症缓解为主,缺乏针对发病机制的靶向干预手段。传统观点认为角质细胞凋亡是主要致病因素,但RIOM病灶中存在大量炎症因子这一现象,暗示可能存在更复杂的细胞死亡机制。
南方医科大学的研究团队在《BMC Oral Health》发表的研究,首次将坏死性凋亡(necroptosis)这种促炎性细胞死亡方式与RIOM联系起来。研究人员通过建立梯度剂量(9/17/25 Gy)的小鼠RIOM模型,发现17 Gy单次照射可完美模拟临床病程:第3天出现舌腹红斑,第7天形成假膜,第9天发展为溃疡,同时伴随p-RIPK3/RIPK3和p-MLKL/MLKL比值显著升高。更引人注目的是,采用人永生化角质细胞(HaCaT细胞)进行的体外实验显示,12 Gy照射2.5天后,细胞活力降至73.85%,同时坏死性凋亡标志蛋白磷酸化水平与炎症因子(IL-1β/IL-6/TNF-α)表达呈剂量依赖性增加。
研究采用多学科技术手段:建立小鼠RIOM模型进行VRTOG评分和组织学分析;通过Western blot检测RIPK3/MLKL通路蛋白磷酸化;采用CCK-8和LDH法评估细胞活力;运用流式细胞术和Hoechst 33342/PI双染定量细胞死亡;qRT-PCR分析炎症因子mRNA表达。
研究结果部分:
Establishment of radiation-induced oral mucositis model in mice
17 Gy单次照射在第9天引起舌背黏膜上皮厚度显著减少(P<0.001),伴随基底细胞排列紊乱和炎性浸润,TB染色显示黏膜缺损面积与剂量正相关。
Activation of the RIPK3/MLKL signaling pathway
照射组舌组织p-RIPK3/RIPK3和p-MLKL/MLKL比值较对照组升高2-3倍(P<0.01),免疫组化显示p-MLKL主要定位于黏膜上层角质细胞,与IL-1β/IL-6共定位。
Necroptosis activation in irradiated HaCaT cells
12 Gy照射2.5天时,HaCaT细胞坏死性凋亡标志物表达达峰值,炎症因子mRNA水平较对照升高4-5倍(P<0.001)。
Inhibition of RIPK3/MLKL attenuates radiation-induced necroptosis
RIPK3抑制剂GSK'872和MLKL抑制剂GW806742X使LDH释放率从37.11%降至14.47%-16.80%(P<0.001),Annexin V/PI双阳性细胞减少50%,炎症因子表达下调2-3倍(P<0.01)。
讨论指出该研究首次揭示坏死性凋亡在RIOM中的核心地位,突破传统凋亡理论的局限。特别值得注意的是,MLKL抑制剂对IL-1β的抑制效果优于RIPK3抑制剂,提示MLKL可能通过非经典途径调控炎症。研究也存在局限性,如未阐明辐射激活坏死性凋亡的上游机制,且小鼠模型不能完全模拟人类免疫反应。
这项研究为RIOM治疗开辟了新方向:靶向抑制RIPK3/MLKL通路既可减少角质细胞死亡,又能控制炎症级联反应,具有"双靶点"干预优势。未来研究可结合单细胞测序技术深入解析坏死性凋亡与其他细胞死亡方式(如凋亡、焦亡)的crosstalk,推动开发联合治疗方案。临床转化方面,局部应用GSK'872或GW806742X凝胶可能成为预防RIOM的新策略,尤其对接受高剂量放疗的头颈癌患者具有重要价值。
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