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综述:核纤层蛋白病中的无菌性炎症
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月31日 来源:European Journal of Cell Biology 4.3
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这篇综述系统阐述了核纤层蛋白(LMNA)突变引发的无菌性炎症(sterile inflammation)机制,重点解析了细胞质自DNA(self-DNA)通过cGAS-STING、AIM2/NLRP3炎症小体等通路激活先天免疫反应,导致慢性炎症加速疾病进展的分子机制,并探讨了靶向IL-6/JAK-STAT、维生素D受体(VDR)等治疗策略在早衰症(HGPS)等核纤层蛋白病中的应用前景。
核纤层蛋白病中的无菌性炎症:从机制到治疗
1. 引言
核纤层蛋白(lamins)是构成核纤层的关键中间纤维蛋白,由LMNA基因编码的A型核纤层蛋白(lamin A/C)和LMNB基因编码的B型核纤层蛋白(lamin B1/B2)共同维持核结构完整性。超过500种LMNA突变可导致包括肌营养不良、脂肪代谢障碍和早衰症(HGPS)在内的20余种疾病。HGPS因携带LMNA c.1824C>T(p.G608G)突变产生截短蛋白progerin,成为研究衰老机制的经典模型。
2. 无菌性炎症的触发机制
当核膜完整性受损时,染色质片段、微核和线粒体DNA(mtDNA)泄漏至胞质,被模式识别受体(PRRs)如cGAS、AIM2和TLR9识别。这些损伤相关分子模式(DAMPs)激活NFκB、IRF3等转录因子,驱动IL-1β、IL-6和干扰素(IFN)等促炎因子表达。在HGPS中,复制应激和核脆性导致胞质DNA累积,引发持续低度炎症,称为"炎症衰老"(inflammaging)。
3. 自DNA感知通路的核心作用
cGAS-STING的非经典激活:尽管HGPS细胞中STING依赖的炎症反应活跃,但缺乏经典通路的cGAMP合成和STING高尔基体转运特征。维生素D受体激动剂calcitriol可恢复STING经典功能,同时抑制非经典通路。
炎症小体的激活:AIM2识别核泄漏的dsDNA,NLRP3感知氧化的mtDNA,共同激活caspase-1并切割IL-1β前体。抑制剂MCC950和dapansutrile在HGPS小鼠中分别延长寿命19%和40%。
JAK-STAT通路的枢纽地位:IL-6和IFN通过JAK1/2-STAT1/3轴放大炎症信号。临床药物baricitinib(JAK抑制剂)联合高脂饮食可使HGPS雄性小鼠寿命延长47%,并改善脂肪萎缩和主动脉病变。
4. 治疗策略的突破性进展
靶向STING:共价抑制剂H-151通过阻断STING棕榈酰化,减少HGPS小鼠血管平滑肌细胞(VSMC)丢失和内脏脂肪萎缩。
免疫调节干预:抗IL-6受体抗体tocilizumab改善肌纤维分化,而STAT1单等位基因敲除(Stat1+/-)显著缓解皮肤和骨骼肌退化。
代谢重整:高脂饮食通过维持脂肪组织储备,使HGPS小鼠寿命翻倍,提示能量代谢与炎症的密切关联。
5. 未来展望
当前研究仍存在关键盲点:不同LMNA突变是否激活特异性的DNA传感器?组织微环境中免疫细胞如何响应核纤层缺陷?解决这些问题将推动精准治疗策略的开发。现有证据表明,联合靶向炎症通路(如baricitinib)和核纤层修复(如lonafarnib)可能是逆转核纤层病理的可行方向。
6. 结语
核膜-基因组-线粒体的三位一体紊乱,通过自DNA感知通路点燃慢性炎症之火,加速核纤层蛋白病的进展。解码这些机制不仅为HGPS等罕见病带来希望,也为衰老相关疾病提供了新型干预靶点。
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