综述:应激颗粒与细胞死亡:感染性疾病中的互作机制及潜在治疗策略

【字体: 时间:2025年07月06日 来源:Cell Death & Disease 8.1

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  这篇综述深入探讨了应激颗粒(SGs)与调节性细胞死亡(RCD)在感染性疾病中的双向调控机制。作者系统梳理了SGs通过隔离病毒组分发挥宿主防御功能,同时解析了病原体通过降解G3BP1或劫持翻译因子等策略逃逸免疫监视的分子机制。文章创新性提出靶向eIF2α磷酸化、G3BP1复合物及PANoptosis等通路的多模式联合治疗策略,为抗感染药物研发提供了新视角。

  

应激颗粒与细胞死亡的分子交响曲

应激颗粒的生物发生与调控网络

应激颗粒(SGs)是细胞应对病毒感染、缺氧等胁迫时形成的动态核糖核蛋白聚集体,其核心组分包括未翻译mRNA、翻译起始因子eIF4E/eIF3、RNA结合蛋白TIA-1及脚手架蛋白G3BP1。超分辨率显微镜揭示SGs具有"核心-外壳"二分结构:稳定的核心富含G3BP1寡聚体,动态外壳则持续与胞质组分交换。两种组装模型被提出:

整合应激反应(ISR)通过4种激酶(PKR、PERK、GCN2、HRI)磷酸化eIF2α-Ser51,阻断翻译起始复合物形成,驱动SGs组装。而热休克蛋白HSP70和ATP酶则通过重塑蛋白相互作用促进SGs解聚。

病原体与宿主的SGs博弈

病毒呈现差异化调控策略:脊髓灰质炎病毒(PV)早期通过上调G3BP1诱导SGs,后期则用3C蛋白酶切割G3BP1抑制组装;寨卡病毒(ZIKV)通过NS2B介导eIF2α去磷酸化瓦解宿主防御。细菌效应蛋白同样参与调控——志贺菌OspC效应子通过eIF3-G3BP互作促进SGs形成,而结核分枝杆菌(Mtb)的ESX-1分泌系统则诱导SGs在感染灶周围特异性聚集。

细胞死亡通路的免疫辩证法

焦亡(pyroptosis)由Gasdermin D(GSDMD)孔道形成驱动,其释放的IL-1β可激活"旁观者效应"。凋亡与坏死性凋亡(necroptosis)则通过不同路径调控:新冠病毒蛋白3a通过Bcl-2家族蛋白诱导线粒体凋亡,而流感病毒Z-RNA通过ZBP1-RIPK3-MLKL轴触发坏死性凋亡。新兴的PANoptosis整合了上述死亡方式,在COVID-19患者中与细胞因子风暴密切相关。

治疗靶点的十字路口

靶向SGs的小分子展现双重潜力:eIF4A抑制剂Silvestrol可抑制埃博拉病毒复制,而ISRIB通过阻断eIF2α磷酸化逆转柯克斯体诱导的SGs。在细胞死亡调控方面,BH3模拟物ABT-737可解除病毒对凋亡的抑制,铜锰纳米颗粒则通过铜死亡(cuproptosis)发挥广谱抗菌作用。联合靶向SGs-RCD轴(如G3BP1抑制剂+铁死亡诱导剂)可能实现协同抗感染效应。

未解之谜与未来方向

核心问题包括:SGs如何特异性调控不同RCD途径?病原体效应蛋白如何精确时空调控SGs动力学?单细胞测序与CRISPR筛选技术将助力解析这些机制。作者展望通过纳米载体递送SGs调节剂,实现感染组织的精准干预,为应对耐药病原体提供新思路。

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