综述：破坏膜结构，调控细胞命运：孔形成蛋白在细胞死亡和治疗中的作用

这篇综述系统阐述了孔形成蛋白（PFPs）在细胞死亡调控和疾病治疗中的关键作用，重点解析了分泌型（如PRF1、颗粒溶素）和胞内型（如GSDMs、MLKL）PFPs的膜穿孔机制及其在癌症治疗中的应用潜力。文章创新性地按功能分类PFPs，详细比较了MACPF/CDC超家族、gasdermin家族等蛋白的结构特征，并探讨了纳米载体递送PFPs等前沿治疗策略，为开发靶向细胞死亡通路的新型疗法提供了重要见解。

　　

分泌型孔形成蛋白：免疫系统的膜攻击武器

孔形成蛋白（PFPs）作为进化保守的膜破坏分子，通过β-桶状孔（如补体MAC复合物）或地毯式膜破坏（如防御素）等机制诱导细胞死亡。补体系统C5b-9复合物通过"分裂垫圈"构象穿透细菌外膜，而淋巴细胞分泌的穿孔素-1（PRF1）在免疫突触中形成18-22聚体孔道，协同颗粒酶（GZMs）触发靶细胞凋亡。值得注意的是，颗粒溶素（granulysin）通过带正电荷表面靶向微生物膜磷脂，在结核分枝杆菌感染中诱导独特的微生物程序性死亡——微凋亡（microptosis）。

抗菌肽领域，人类防御素（HNP1-4）通过破坏革兰阴性菌LPS层稳定性，而cathelicidin家族成员LL-37则采用两亲性α螺旋结构同时实现膜穿孔和细胞内靶向。这些效应分子的活性受pH值、胆固醇含量等微环境因素精密调控，例如PRF1在溶酶体酸性环境中被serglycin蛋白聚糖抑制，分泌后依赖Ca²⁺激活C2结构域才能启动膜穿孔。

胞内孔形成蛋白：程序性死亡的终极执行者

gasdermin家族（GSDMA-E）作为焦亡（pyroptosis）的核心效应蛋白，其N端结构域在caspase切割后形成16-20nm的β-桶状孔。有趣的是，GSDMD偏好结合心磷脂（cardiolipin）而GSDME倾向靶向线粒体膜，这种亚细胞定位差异形成了级联放大机制：线粒体膜穿孔释放细胞色素c，进一步激活caspase-3/GSDME通路。

坏死性凋亡（necroptosis）的关键介质MLKL通过伪激酶结构域（pseudokinase domain）磷酸化后，其四螺旋束（4HB）结构域在质膜上组装成阳离子通道。最新冷冻电镜显示，MLKL寡聚体通过"插栓释放"机制暴露疏水面，以类似表面活性剂的方式破坏脂质双分子层。而神经损伤诱导蛋白1（NINJ1）则采用完全不同的"分子围栏"模式，其跨膜α螺旋形成微米级线性结构直接撕裂质膜。

PFP的癌症治疗革命

在肿瘤微环境调控方面，甲基-β-环糊精（MeBCD）通过降低膜胆固醇含量可增强PRF1的穿孔效率。基因治疗领域，前列腺特异性抗原（PSA）启动子驱动的PRF1质粒纳米递送系统在小鼠模型中显示特异性抗肿瘤活性。针对GSDME表观沉默的肿瘤，载有去甲基化药物decitabine和光敏剂IR780的纳米平台通过光动力治疗（PDT）激活caspase-3/GSDME轴，使冷肿瘤转化为免疫原性热肿瘤。

最具突破性的是MLKL mRNA电转技术，该方案联合PD-1抑制剂在黑色素瘤模型中诱导了新生抗原特异性T细胞反应。而基于CRISPR/dCas9的GSDME基因编辑系统"Nano-CD"通过恢复焦亡通路，使骨肉瘤对顺铂的敏感性提升3倍。这些创新策略正推动PFPs从基础研究向临床转化迈进。