综述:细胞死亡通路在呼吸道病毒感染和疫苗接种中的作用:同一枚硬币的两面

【字体: 时间:2025年09月06日 来源:Frontiers in Immunology 5.9

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  这篇综述深入探讨了细胞死亡通路(如凋亡、焦亡、坏死性凋亡和铁死亡)在呼吸道病毒感染(如IAV和SARS-CoV-2)和疫苗免疫中的双重作用,揭示了其通过DAMPs(损伤相关分子模式)和炎症小体(NLRP3)等机制调控免疫反应与病理损伤的平衡,为抗病毒治疗和疫苗设计提供了新靶点。

  

1 引言

细胞死亡是维持稳态的核心生理过程,但在病毒感染中可能演变为“双刃剑”。调控性细胞死亡(RCD)包括凋亡(非炎症性)、焦亡(依赖Gasdermin蛋白裂解)、坏死性凋亡(RIPK1-RIPK3-MLKL轴驱动)和铁死亡(铁依赖性脂质过氧化),其分子机制各异。例如,ZBP1感知病毒RNA后激活NLRP3炎症小体,通过caspase-1切割GSDMD触发焦亡;而IFN-γ诱导的铁死亡则通过IDO1促进上皮细胞损伤。这些通路与PRRs(如TLR3/4、RIG-I)协同,形成复杂的免疫调控网络。

2 病毒感染中的细胞死亡与DAMP通路

有害效应:IAV感染中,ZBP1通过识别病毒蛋白激活RIPK3-MLKL介导的坏死性凋亡,招募中性粒细胞加剧肺损伤;SARS-CoV-2则通过Z-RNA/ZBP1轴触发上皮细胞坏死性凋亡,导致屏障破坏。此外,IAV血凝素(HA)诱导肺泡上皮细胞铁死亡,而SARS-CoV-2核衣壳蛋白可双向调控NLRP3炎症小体,凸显病毒对死亡通路的“劫持”策略。

有益作用:适度激活的NLRP3炎症小体可增强IAV清除,caspase-1缺陷小鼠因中性粒细胞募集不足而死亡率升高。有趣的是,铁死亡诱导剂mFeS能直接破坏病毒包膜脂质,为抗流感治疗提供新思路。相比之下,SARS-CoV-2通过抑制I型干扰素逃逸早期免疫,导致后期细胞死亡风暴,提示干预时机的重要性。

3 疫苗应答中的细胞死亡与DAMP通路

灭活流感疫苗通过淋巴结巨噬细胞坏死样死亡释放IFN-β,激活DC并促进B细胞应答。佐剂机制中:

  • 铝佐剂:通过溶酶体破裂触发坏死,释放尿酸和宿主DNA(DAMPs),但NLRP3炎症小体对适应性免疫非必需;

  • 角鲨烯乳液(MF59/AS03):依赖RIPK3介导的巨噬细胞坏死性凋亡和ATP释放,激活Batf3+ DC以增强CD8+ T细胞应答;

  • 皂苷QS-21:在AS01中与MPLA协同激活NLRP3,并释放HMGB1(DAMP),但单独使用可能降低疫苗效力。

4 结语

靶向细胞死亡通路的疗法需平衡“促免疫”与“抗炎”效应。例如,RIPK3激酶抑制剂UH15-38选择性抑制IAV的坏死性凋亡而不影响凋亡,而临床批准的IL-6R抑制剂(托珠单抗)可缓解SARS-CoV-2细胞因子风暴。未来研究需解析不同疫苗平台(如mRNA)中RCD的作用,并优化时空特异性调控策略,以实现感染控制与免疫记忆的双赢。

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