综述:缺血性疾病中PANoptosis的分子机制及治疗意义

【字体: 时间:2025年09月08日 来源:Apoptosis 8.1

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  这篇综述系统阐述了PANoptosis(一种新型程序性细胞死亡方式)在缺血性疾病中的关键作用,揭示了其通过PANoptosome复合物(含NLRP3/ZBP1等传感器)整合焦亡(pyroptosis)、凋亡(apoptosis)和坏死性凋亡(necroptosis)的分子机制,为心梗(MI)、脑卒中等缺血再灌注损伤(IRI)的精准治疗提供新靶点。

  

缺血性疾病与程序性细胞死亡

缺血性疾病(如心肌梗死、脑卒中)的病理过程与程序性细胞死亡(PCD)密切相关。缺血阶段,细胞因能量耗竭触发钙超载和活性氧(ROS)爆发;再灌注时,线粒体功能障碍和炎症反应进一步激活PCD通路。传统研究多聚焦单一死亡方式,但近年发现PANoptosis能同时调控焦亡、凋亡和坏死性凋亡,形成"死亡信号网络"。

PANoptosis的分子机制

PANoptosis由先天免疫传感器(如ZBP1、AIM2、NLRP3)启动,通过PANoptosome复合物(含ASC、caspase-8、RIPK3等)整合多重死亡信号。例如:

  • ZBP1-PANoptosome:识别病毒Z-RNA后招募RIPK3和caspase-6,同步激活MLKL磷酸化(坏死性凋亡)和GSDMD切割(焦亡)。

  • NLRP3-PANoptosome:在ATP刺激下形成NLRP3-ASC-caspase-1复合物,同时诱导IL-1β释放和细胞膜穿孔。

器官特异性缺血损伤中的PANoptosis

脑缺血:MCAO模型显示神经元同时表达cleaved-caspase-3(凋亡)、GSDMD-N(焦亡)和p-MLKL(坏死性凋亡),三重抑制剂联用使TUNEL阳性率从40%降至15%。

心肌缺血:Piezo1机械敏感通道通过caspase-8激活PANoptosis,加重再灌注损伤;中药仙灵骨葆胶囊(XLGB)可下调NLRP3/caspase-1/GSDMD通路。

视网膜缺血:青光眼模型中,TAT-N24肽段通过抑制ZBP1-PANoptosome减少视网膜神经节细胞死亡。

治疗策略

  1. 1.

    靶向药物:Z-VAD-FMK(泛caspase抑制剂)与Nec-1(RIPK1抑制剂)联用可阻断多重死亡通路。

  2. 2.

    基因编辑:CRISPR-Cas9敲除CaMKIIδ氧化位点减轻心肌缺血损伤。

  3. 3.

    中药干预

    • 黄芪甲苷(AS-IV)激活Nrf2抑制NLRP3炎症小体

    • 丹参酮IIA通过VDAC1调控铁死亡和凋亡

    • 人参皂苷Rb1上调Bcl-2/Bax比值保护神经元

未来展望

单细胞测序和空间转录组技术将揭示PANoptosis的细胞异质性,而特异性探针开发有助于实时监测死亡动态。目前研究尚需明确不同组织微环境中PANoptosis的激活阈值,以及如何平衡其"促修复"与"促损伤"双重作用。

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