综述:脓毒症诱导心肌功能障碍的机制与靶向治疗策略:NLRP3炎症小体介导炎症的作用

【字体: 时间:2025年07月12日 来源:Journal of Inflammation Research 4.2

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  这篇综述系统阐述了NLRP3炎症小体通过细胞焦亡(pyroptosis)、氧化应激、线粒体损伤、外泌体释放和内质网应激(ERS)等多重途径参与脓毒症诱导心肌功能障碍(SIMD)的分子机制,为靶向干预NLRP3信号通路治疗脓毒症心肌损伤提供了理论依据。

  

NLRP3炎症小体:脓毒症心肌损伤的核心调控者

脓毒症诱导的心肌功能障碍(SIMD)是临床高死亡率的重要诱因。作为先天免疫系统的关键传感器,NLRP3炎症小体通过识别病原相关分子模式(PAMPs)和损伤相关分子模式(DAMPs),触发级联炎症反应,成为SIMD的核心驱动因素。

结构特征与激活机制

NLRP3炎症小体是由NLRP3受体、衔接蛋白ASC和效应蛋白caspase-1组成的多蛋白复合体。其激活遵循"双信号模型":

  1. 启动信号:TLR/NF-κB通路促进pro-IL-1β和NLRP3表达
  2. 激活信号:通过K+外流、溶酶体破裂或ROS产生触发组装

细胞焦亡:心肌损伤的执行者

GSDMD蛋白形成膜孔道是焦亡的标志事件。研究发现:

  • 经典途径依赖caspase-1切割GSDMD,释放IL-1β/IL-18
  • STING-IRF3通路可激活NLRP3,促进心肌细胞焦亡
    CLP脓毒症模型中,NLRP3敲除小鼠心脏IL-1β水平降低67%,收缩功能显著改善

氧化应激与线粒体损伤的恶性循环

线粒体作为ROS主要来源,与NLRP3形成正反馈:

  1. TXNIP/TRX2复合物解离触发ASK1磷酸化,导致线粒体凋亡
  2. mtDNA氧化后与NLRP3共定位,促进炎症小体激活
    实验显示,Suhuang止咳胶囊通过维持线粒体稳态,使ROS水平降低42%

新兴调控者:外泌体与ERS

  • 外泌体携带miR-484等分子调控NLRP3表达
  • ERS通过IRE1α/XBP1和PERK/eIF2α通路上调TXNIP,激活炎症小体
    肝X受体激动剂可抑制ERS,使脓毒症大鼠心肌存活率提高28%

靶向治疗前景

目前干预策略包括:

  1. 天然化合物:如Geniposide激活AMPKα抑制ROS
  2. 表观调控:靶向miRNA调节NLRP3的3'UTR
  3. 线粒体保护:增强Parkin介导的线粒体自噬

该领域仍面临临床转化挑战,但基于NLRP3的多靶点调控策略,为SIMD治疗提供了全新视角。未来需重点探索不同通路间的crosstalk机制及临床验证。

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