综述:NLRP3介导的PANoptosis与内皮损伤及相关干预措施

【字体: 时间:2025年06月19日 来源:Cardiovascular Toxicology 3.4

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  (编辑推荐)本综述聚焦内皮细胞(EC)损伤在健康毒理学与心血管疾病(CVD)中的核心作用,揭示环境毒素通过激活NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)炎症小体触发PANoptosis(焦亡/凋亡/坏死性凋亡)的机制,并提出靶向抑制NLRP3的解毒策略为防治血管病变提供新方向。

  

内皮损伤的病理意义
内皮细胞(EC)作为血管屏障的第一道防线,在环境污染物和职业毒物暴露时首当其冲。其功能障碍直接关联心血管疾病(CVD)的发生发展,也是健康毒理学研究的关键靶点。

NLRP3的哨兵作用
NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)炎症小体是感知细胞应激的核心分子开关。当环境毒素(如重金属、有机污染物)侵入时,NLRP3通过组装多蛋白复合体激活caspase-1,驱动白细胞介素-1β(IL-1β)和IL-18的成熟释放,进而诱发炎症级联反应。

PANoptosis的死亡交响曲
NLRP3的过度活化导致三种程序性死亡方式协同爆发:

  1. 焦亡(Pyroptosis):Gasdermin D(GSDMD)孔道形成引发细胞膜破裂;
  2. 凋亡(Apoptosis):caspase-3/7激活导致染色质凝集;
  3. 坏死性凋亡(Necroptosis):受体相互作用蛋白激酶(RIPK)1/3-MLKL通路触发膜透化。
    这种被称为PANoptosis的混合死亡模式加速内皮屏障崩溃,促进动脉粥样硬化等血管病变。

干预策略的曙光
靶向NLRP3的抑制剂(如MCC950)和天然解毒剂(如白藜芦醇)通过阻断炎症小体组装或清除活性氧(ROS),显著减轻内皮损伤。动物实验显示,抑制PANoptosis可延缓CVD进程,这为开发新型血管保护药物提供了理论依据。

未解之谜与展望
尽管NLRP3-PANoptosis轴与血管毒性的关联已被部分阐明,但环境毒素的特异性激活阈值、个体化解毒方案仍需深入探索。未来研究或可结合单细胞测序技术,绘制不同毒物暴露下的内皮死亡图谱。

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