程序性坏死
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程序性坏死是细胞死亡的一种受调控的形式。其核心特征是:它在形态学上表现为坏死(如细胞肿胀、膜完整性丧失),但在触发和执行上,却像细胞凋亡一样,受到细胞内特定信号通路和分子机器的精密调控。 因此,它也被称为“坏死样凋亡”。理解这个概念的第一步,是认识到它突破了传统上“凋亡(程序性)”与“坏死(意外性)”的二元对立。
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为了更清晰地理解程序性坏死,需要认识其关键的调控通路。它的启动通常由死亡受体(如肿瘤坏死因子受体TNFR1)配体结合或Toll样受体识别特定病原体等信号触发。在凋亡通路(如胱天蛋白酶-8)被抑制或不足的情况下,信号会转向坏死通路。其核心执行分子是受体相互作用蛋白激酶1和3。RIPK1与RIPK3相互作用并相互磷酸化,形成名为“坏死小体”的蛋白质复合物。
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坏死小体的形成是执行程序性坏死的中心环节。活化的RIPK3会磷酸化其关键底物——混合谱系激酶结构域样蛋白。磷酸化的MLKL发生构象变化,从细胞质中寡聚化并转位至细胞膜和细胞器膜(如线粒体、溶酶体)。
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膜定位的MLKL寡聚体执行最终的死亡程序。它通过在膜上形成孔道或破坏脂质双层的稳定性,导致离子平衡失控、细胞肿胀、膜完整性丧失,内容物(如损伤相关分子模式)泄漏到细胞外。这与意外性坏死的终末形态一致,但整个过程是由RIPK1-RIPK3-MLKL这条信号轴一步步精确驱动的。
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程序性坏死具有重要的生理和病理意义。在生理状态下,它可作为防御机制,清除被病毒感染的细胞(许多病毒能抑制凋亡)。在病理状态下,它过度激活参与了许多疾病的发病过程,如缺血-再灌注损伤(心肌梗死、脑卒中)、神经退行性疾病、病毒性肝炎、胰腺炎、以及药物或毒素引起的组织损伤。因此,针对RIPK1、RIPK3或MLKL的抑制剂,正被开发为治疗这些疾病的新型潜在药物。