Pang、Al-Ani 及其同事致力于确定不同形式的细胞死亡对多因素类型的人类炎症性肠病（IBD）发展的贡献。他们发现，肠道炎症会重新编程肠上皮细胞，使其易于发生一种坏死性凋亡至凋亡的细胞死亡轴，该轴出现在初发的 IBD 病灶中，并且可以用于预测疾病复发。

肿瘤坏死因子（TNF）和干扰素（IFNs）是炎症和细胞死亡的主要驱动因素，对炎症性肠病（IBD）的发展有强烈的贡献1、2。细胞死亡存在不同的形式3，其中由气孔蛋白介导的炎性死亡、由 RIPKs 和 MLKL 驱动的坏死性凋亡，以及由铁依赖性脂质过氧化介导的铁死亡，是最具炎症性的，而由 caspase-3、-6 和 -7 执行的凋亡则主要是免疫静默的。尽管肠上皮细胞（IECs）中的细胞死亡程序是 IBD 的主要驱动因素，但目前尚不清楚正在经历特定形式细胞死亡的 IECs 的确切性质，以及它们是否可以被治疗性靶向和/或用作疾病复发的临床标志物。

为了回答其中一些问题，Pang、Al-Ani 及其同事分析了超过 900 份活检样本以及来自对照组和 IBD 患者（疾病静止或轻度活动期）的三维（3D）类器官，这些患者接受生物制剂或小分子药物（先进疗法）的治疗4。作者收集了克罗恩病（CD）和溃疡性结肠炎（UC）患者的非炎症、轻度炎症和炎症活检样本。转录组学分析显示，尽管许多患者处于静止期或接受先进疗法治疗，TNF 和 IFN 转录特征与凋亡基因程序却失调。对患者样本的蛋白质印迹分析显示，UC 和 CD 患者中凋亡和坏死性凋亡信号通路增强，且与炎症程度相关。值得注意的是，尽管非炎症 IBD 活检中坏死性凋亡升高，但凋亡（是否伴随坏死性凋亡标志物）主要存在于组织学炎症样本中，提示在病灶发展过程中坏死性凋亡先于凋亡发生。

作者进一步进行了生物信息学分析，鉴定出一群表达NOS2的 IECs，该基因编码诱导型一氧化氮合酶（iNOS）；ZBP1，其编码一种参与多种细胞死亡复合体的蛋白；以及MLKL5。值得注意的是，该 IEC 群体在其他数据集中也存在，且表达与炎症性巨噬细胞相关的基因。随后，作者进行了空间分析，不仅鉴定出该 IEC 群体位于结肠腺窝顶部附近，还发现这些结肠细胞下方的固有层表达TNF，同时伴有表达IFNG的 CD4+ T 细胞增加（图 1）。

由于TNF 和IFNG是 IBD 的驱动因素，且在该新鉴定的生态位中升高，作者建立了 3D 结肠细胞类器官，发现给予 TNF 和 IFNγ 可诱导炎症性巨噬细胞转录程序以及坏死性凋亡和凋亡基因特征。值得注意的是，在蛋白质水平上证实了 caspase-3、-8、-9 和 -10 的加工，以及 RIPK3 和 MLKL 的激活和切割。此外，作者证明类器官正在经历线粒体凋亡，尽管检测到非致死性坏死性凋亡信号。进一步分析显示，iNOS 是许可凋亡所必需的，该凋亡由促凋亡蛋白 PUMA 驱动。最引人注目的是，作者对其 IBD 患者队列进行了 24–36 个月的随访，发现在随后复发的患者中，坏死性凋亡标志物 pRIPK3 显著增加，凋亡性切割 caspase-3 呈增加趋势。

图 1：由 TNF 和 IFNγ 驱动的坏死性凋亡至凋亡轴可预测 IBD 复发。
图 1：由 TNF 和 IFNγ 驱动的坏死性凋亡至凋亡轴可预测 IBD 复发。
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处于缓解期或接受先进疗法治疗的 IBD 患者，在非炎症组织中呈现坏死性凋亡特征，在炎症期间转变为凋亡。固有层中的 TNF 和 IFNγ 维持这一坏死性凋亡至凋亡轴，该轴可预测疾病复发。使用 BioRender 创建。BioRender 用户（2026）https://BioRender.com/nwaedz8。

该工作具有多个优势。从干预角度来看，关于坏死性凋亡，作者发现 RIPK1、RIPK3 和 MLKL 激活的经典模式并非在所有患者中一致观察到，不同的患者亚组与独特的模式相关联，提示 RIPK1 抑制剂试验将从患者分层中获益。一个显著发现是，坏死性凋亡 pRIPK3（以及较小程度的凋亡性 caspase-3）可预测在分析时未呈现明显炎症迹象的 IBD 患者的复发，这也可成为一种强大的临床工具。同样，精确鉴定 IEC 死亡的诱导因子，如 iNOS 和 PUMA，有助于设计旨在促进 IBD 期间上皮修复的新治疗干预措施。

该工作还提出了额外的有趣问题。组织学鉴定炎症和非炎症活检无法预测非炎症组织是在愈合还是将来会发展出炎症病灶，需要进一步研究来证明坏死性凋亡至凋亡轴。作者还提出坏死性凋亡和凋亡在同一细胞中同时发生，该过程类似于 PANoptosis——一种以多种细胞死亡通路同时激活为特征的细胞死亡形式5。然而，需要在单细胞水平上对这些通路进行可视化，才能最终得出该结论。另一个有趣的要素是探讨炎性死亡也可能如何参与调控组织损伤和修复期间的 IEC 过程。尽管作者在样本中鉴定出激活的气孔蛋白 E——气孔蛋白家族中形成炎性死亡孔的成员——但近期一项研究6显示，一类被称为 Ⅲ 型 IFNs 的干扰素7在 IBD 患者的活检中特别升高，且与 ZBP1、激活的 caspase-8 和切割的气孔蛋白 C（GSDMC）的蛋白质水平相关，后者也形成炎性死亡孔。该论文使用小鼠模型和人类样本，得出结论认为 Ⅲ 型 IFN 驱动的修复/干细胞炎性死亡死亡导致病灶修复延迟6。未来评估坏死性凋亡至凋亡通路与炎性死亡通路是否整合，或者细胞类型、位置和时机是否将这些事件分隔开来，将非常重要。

在 3D 类器官培养中鉴定出 TNF 和 IFNγ 的组合是坏死性凋亡至凋亡轴的强效驱动因素，这是一个显著发现，尽管在他们的实验条件下，作者未能重现先前在二维（2D）肠道类器官中展示的 Ⅲ 型 IFN 诱导的细胞死亡或 GSDMC 激活7。需要注意的是，3D 与 2D（分化更完善且定义更明确）类器官培养对细胞死亡诱导的反应可能产生不同的结果，此前已有证明7。同样引人注目的是，TNF 和 IFNγ 此前被发现可在肺部病毒感染背景下与凋亡和坏死性凋亡一起诱导炎性死亡8，而在肺部急性呼吸窘迫综合征期间，Ⅲ 型 IFNs 显示出在小鼠和人类中诱导凋亡的能力9、10。因此，未来研究需要探讨不同的培养条件，以及组织来源（例如肠道不同区域）和细胞（亚）类型，如何影响对不同炎症环境的反应以及不同细胞死亡通路的诱导。

总体而言，这是一项重要的研究，为更好地理解 IBD 以及开发针对 IBD 的改进干预策略奠定了基础。