综述:根尖周炎中调控性细胞死亡的双重作用机制:从致病性破坏到治疗潜力

【字体: 时间:2025年08月17日 来源:Cell Death Discovery 7

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  这篇综述系统阐述了调控性细胞死亡(RCD)在根尖周炎(AP)中的双刃剑效应。通过解析凋亡(Apoptosis)、坏死性凋亡(Necroptosis)、焦亡(Pyroptosis)、泛凋亡(PANoptosis)、铁死亡(Ferroptosis)等RCD亚型的分子机制,揭示了病原微生物如何劫持RCD通路逃避免疫监视(如Enterococcus faecalis通过PI3K/Akt抑制caspase-3),同时强调宿主通过RCD清除病原体(如NLRP3炎症小体激活GSDMD介导的焦亡)。特别指出RIPK3/MLKL、caspase-1/11、GPX4等关键靶点在炎症-骨破坏平衡中的调控作用,为开发靶向RCD的AP治疗策略(如Necrostatin-1抑制坏死性凋亡)提供了理论依据。

  

HISTORICAL EXPANSION OF REGULATED CELL DEATH MODALITIES

细胞死亡研究的历史演进可追溯至1842年Carl Vogt对蝌蚪变态过程中生理性细胞死亡的观察。1964年"程序性细胞死亡"(PCD)概念的提出标志着遗传调控机制的认知突破,1972年John Kerr定义的"凋亡"(Apoptosis)成为首个分子机制明确的RCD亚型。随着研究深入,2005年命名的坏死性凋亡(Necroptosis)和2001年发现的焦亡(Pyroptosis)拓展了炎症相关RCD的认知边界。2012年铁死亡(Ferroptosis)和2022年铜死亡(Cuproptosis)的发现,将代谢调控与RCD机制紧密关联。

MOLECULAR MECHANISMS OF REGULATED CELL DEATH

凋亡通过线粒体途径(BCL-2家族调控MOMP)和死亡受体途径(FADD/caspase-8介导DISC形成)执行。坏死性凋亡在caspase-8抑制时由RIPK3-MLKL磷酸化级联触发,导致质膜破裂释放DAMPs。焦亡通过经典(caspase-1/GSDMD)和非经典(caspase-4/5/11)途径激活,NLRP3炎症小体介导IL-1β/18成熟。泛凋亡整合多种RCD特征,ZBP1等传感器通过PANoptosome复合体协调 caspase-8/RIPK3等效应分子。铁死亡依赖铁代谢紊乱和GPX4抑制,通过脂质ROS积累引发细胞膜氧化损伤。

DESTRUCTION IN APICAL PERIODONTITIS

病原微生物通过调控RCD实现免疫逃逸与骨破坏的双重目的。Enterococcus faecalis通过浓度依赖性方式调控巨噬细胞凋亡:低浓度感染通过PI3K/Akt抑制caspase-3,高浓度则激活线粒体途径促凋亡。坏死性凋亡执行蛋白MLKL与巨噬细胞标记物CD68共定位,RIPK3抑制剂GSK'872可减轻60%炎症因子释放。焦亡通过NLRP3-AIM2炎症小体激活,促使RANKL上调加速破骨细胞分化。铁死亡通过NRF2/FSP1/ROS通路形成TNF-α自分泌环,抑制骨髓间充质干细胞成骨分化。

REPAIR IN APICAL PERIODONTITIS

适度RCD参与组织修复过程。根管治疗后,炎症介质减少促使根尖周病变中上皮细胞凋亡。辛伐他汀通过增强自噬(Beclin-1上调)保护成骨细胞。低氧环境下PINK1/Parkin介导的线粒体自噬(Mitophagy)激活可缓解骨吸收。焦亡在病变初期通过ASC蛋白促进成骨分化,NLRP6通过抑制NF-κB负调控炎症反应。miR-223通过靶向NLRP3抑制caspase-1活化,形成天然免疫检查点。

PROMISING THERAPEUTIC STRATEGIES

靶向RCD的治疗策略呈现多元化:①凋亡调控:BCL-2家族调节剂保护成骨细胞;②坏死性凋亡抑制:GSK'872阻断RIPK3-MLKL通路;③焦亡干预:VX765抑制caspase-1,MCC950靶向NLRP3;④铁死亡调控:Ferrostatin-1通过Keap1/Nrf2通路减轻脂质过氧化;⑤自噬调节:TFEB激活剂增强溶酶体清除功能。值得注意的是,人参皂苷Rb1通过抑制钙超载依赖性巨噬细胞焦亡,展现精准调控潜力。未来需开发针对根尖周局部递药系统,平衡抗菌与抗炎效应。

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