肿瘤坏死因子-α通过PANoptosis（细胞焦亡、凋亡与坏死性凋亡）抑制成骨分化的机制研究

本研究针对炎症性骨病中TNF-α抑制成骨分化的关键机制，首次揭示了PANoptosis（细胞焦亡、凋亡与坏死性凋亡协同作用）的核心作用。通过RNA测序和分子实验验证，发现NLRP3-PANoptosome通路介导的细胞死亡是导致成骨障碍的关键靶点，为骨感染治疗提供了新策略。

　　

骨骼炎症性疾病如骨髓炎和类风湿关节炎常伴随成骨分化障碍，其核心矛盾在于炎症因子风暴与骨再生失衡。肿瘤坏死因子-α（TNF-α）作为关键炎症介质，虽已知能诱导细胞死亡，但其通过PANoptosis（ pyroptosis焦亡、apoptosis凋亡、necroptosis坏死性凋亡三重协同）抑制成骨分化的机制仍是未解之谜。这一科学盲点直接制约了炎症性骨病的靶向治疗发展。

广东省第二人民医院的研究团队通过整合文献计量学与多组学分析，首次在MC3T3-E1成骨细胞模型中证实：高浓度TNF-α（10-50 ng/ml）会触发PANoptosis特征性死亡——扫描电镜同一视野中同时出现细胞膜孔洞（焦亡）、凋亡小体（凋亡）和细胞肿胀（坏死性凋亡）三种形态。这种"死亡三重奏"通过NLRP3-PANoptosome复合物（含CASP8、ASC、RIPK1等核心蛋白）放大炎症级联反应，使成骨标志物RUNX2和ALP表达降低50%以上，钙结节形成减少70%。研究发表于《European Journal of Medical Research》，为临床逆转炎症性骨病提供了全新干预靶点。

关键技术包括：1）基于Web of Science的文献计量学分析；2）TNF-α处理的MC3T3-E1细胞RNA测序与PPI网络构建；3）扫描电镜观察多模态细胞死亡形态；4）NLRP3抑制剂CY-09的挽救实验；5）免疫共沉淀验证PANoptosome蛋白互作。

RNA测序揭示PANoptosis基因特征
通过差异表达分析发现43个PANoptosis相关基因显著上调，其中GSDMD（焦亡标志）、CASP7（凋亡执行者）和MLKL（坏死性凋亡效应分子）表达量增加2-5倍。蛋白互作网络显示CASP8、NLRP3、RIPK1处于枢纽位置。

多模态细胞死亡协同发生
LDH释放实验显示50 ng/ml TNF-α使细胞膜完整性丧失率达65%，同时PI染色阳性细胞增加4倍。电镜观察到特征性的"凋亡小体与焦亡孔洞共存"现象，证实PANoptosis的存在。

NLRP3阻断逆转成骨抑制
使用CY-09抑制NLRP3后，p-MLKL（坏死性凋亡标志）和cleaved-CASP3（凋亡标志）表达下降60%，ALP活性恢复至对照组的80%。免疫共沉淀证实RIPK1与ASC、NLRP3存在直接相互作用，初步勾勒出PANoptosome的分子架构。

该研究创新性提出"炎症-PANoptosis-成骨抑制"轴，阐明TNF-α通过激活NLRP3-PANoptosome触发三重细胞死亡，进而导致RUNX2转录活性丧失的分子机制。这不仅解释了临床中顽固性骨不连的病理基础，更为开发靶向PANoptosis的联合疗法（如CY-09与抗TNF-α联用）提供了理论依据。未来需在动物模型中验证该机制，并探索其他细胞类型中PANoptosome的组成变异。