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综述:NINJ1在铁死亡相关疾病中的结构、功能及诊断意义
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月09日 来源:The FEBS Journal 4.2
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这篇综述深入探讨了跨膜蛋白NINJ1(Ninjurin-1)在铁死亡(ferroptosis)中的核心作用,揭示了其通过寡聚化形成不规则膜孔引发质膜破裂(PMR)的分子机制。文章系统总结了NINJ1的结构特征、在炎症小体激活中的执行功能,及其作为诊断标志物在癌症、心血管疾病和脓毒症等铁死亡相关疾病中的潜力,为靶向治疗策略提供了新视角。
细胞死亡是生命活动中的重要环节,而铁死亡作为一种铁依赖性的非凋亡性调节性细胞死亡(RCD),自2012年被发现以来备受关注。其特征包括线粒体收缩、膜密度增加以及由铁依赖性脂质过氧化引发的质膜破裂。近年研究发现,NINJ1作为质膜破裂的关键执行者,通过形成“饼干切割”状膜孔释放危险相关分子模式(DAMPs),在炎症风暴相关疾病中扮演核心角色。
NINJ1是一种进化保守的跨膜蛋白,其结构包含细胞外N端(ENT)结构域和两个跨膜螺旋(α3和α4)。冷冻电镜(cryo-EM)研究显示,激活后的NINJ1通过α1和α2螺旋插入质膜,形成两股反向平行的双丝结构。这种独特的构象变化依赖于Leu101-Ala11区介导的顺式相互作用和Asn60的N-糖基化修饰。与同源蛋白NINJ2相比,NINJ1的丝状结构更直且脂质分布呈离散点状,暗示其在膜破裂中的特异性功能。
关于NINJ1是否参与铁死亡仍存争议。部分研究表明,NINJ1缺失的细胞仍可发生铁死亡,提示其非必需性;而最新证据发现,铁死亡可诱导NINJ1寡聚化为质膜聚合物,介导后期DAMPs(如HMGB1和LDH)释放,但不影响早期脂质过氧化或钙内流。有趣的是,NINJ1还可能通过调控xCT转运体活性影响谷胱甘肽(GSH)合成,从而间接调节铁死亡敏感性。这种功能多样性可能源于细胞类型和刺激信号的差异。
临床研究揭示了NINJ1的疾病相关性:在卵巢癌中低表达预示不良预后,而在肝癌患者循环中可溶性NINJ1(sNinj1)水平与肿瘤分期正相关。心血管领域,NINJ1与动脉粥样硬化性卒中(LAA-AIS)和房颤(AF)血栓风险显著关联。此外,脓毒症患者血清NINJ1水平与SOFA评分呈正相关,提示其作为器官损伤标志物的潜力。
未来研究需明确NINJ1在铁死亡中的时空特异性机制,开发靶向其寡聚化的抑制剂(如单克隆抗体),并探索基于NINJ1的快速诊断工具。跨学科合作将推动这一“膜孔形成专家”从基础研究向临床转化,为铁死亡相关疾病提供精准诊疗策略。
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