壞死性凋亡：揭秘自身免疫性疾病的新治療靶點
自身免疫性疾病是一類由于機體免疫系統(tǒng)攻擊自身組織而引起的疾病，如系統(tǒng)性紅斑狼瘡、類風濕性關節(jié)炎等。這些疾病的發(fā)生通常涉及復雜的免疫反應異常和細胞死亡機制的失衡。近年來的研究表明，壞死性凋亡可能在自身免疫性疾病的發(fā)病過程中扮演重要角色。在自身免疫性疾病中，免疫細胞過度激活，導致炎癥因子大量釋放，進而可能引發(fā)組織損傷和細胞死亡。壞死性凋亡作為一種炎癥性細胞死亡方式，其過程中釋放的損傷相關分子模式(DAMPs)可進一步激活免疫系統(tǒng)，加劇炎癥反應。目前，針對壞死性凋亡的治療策略主要集中在抑制RIPK1、RIPK3和MLKL的活性上，一些小分子抑制劑已經被開發(fā)出來，并在動物模型中顯示出良好的治療效果。因此，調控壞死性凋亡信號通路可能成為治療自身免疫性疾病的新策略。
1. 壞死性凋亡與類風濕性關節(jié)炎
腸道屏障的完整性被認為會影響炎癥性關節(jié)炎的發(fā)展，這表明腸道病理與關節(jié)炎之間存在聯(lián)系。腸上皮細胞(IEC)在關節(jié)炎發(fā)作時經歷凋亡和壞死性細胞凋亡，導致腸道屏障功能受損。德國埃爾朗根-紐倫堡大學Aline Bozec團隊觀察到HIF1α在IEC存活中起關鍵作用，因為它抑制了IEC的壞死性凋亡[1]。HIF1α被確定為關節(jié)炎發(fā)作期間IEC中上調最嚴重的基因之一。IEC中Hif1a的缺失增強了IEC壞死性凋亡，引發(fā)了腸道炎癥并加劇了關節(jié)炎。他們發(fā)現HIF1α是壞死性凋亡誘導因子RIPK3的關鍵轉錄抑制因子。在新發(fā)類風濕性關節(jié)炎患者的腸道上皮中也發(fā)現了RIPK3表達增強，提示壞死性凋亡。HIF1α穩(wěn)定表達以及基于小分子的RIPK3抑制在體外和體內挽救了腸道壞死性凋亡，并抑制了關節(jié)炎的發(fā)展(圖1)。這些結果確定IEC壞死性凋亡是腸道與關節(jié)炎發(fā)展之間的關鍵聯(lián)系。
圖1 RIPK3抑制在體內拯救HIF1α缺失相關的IEC壞死性凋亡和關節(jié)炎
2. 壞死性凋亡與潰瘍性結腸炎
嘌呤能信號在炎癥性腸病的發(fā)病機制中起著因果作用。在嘌呤受體中，只有P2Y14R與潰瘍性結腸炎患者粘膜活檢中的炎癥評分呈正相關，然而，P2Y14R在潰瘍性結腸炎中的作用尚不清楚?；赑2Y14R在實驗性結腸炎小鼠IEC中的過表達，中國藥科大學藥學院Qinghua Hu團隊發(fā)現IEC中缺乏P2Y14R的雄性小鼠表現出較少的右旋糖酐硫酸鈉誘導的腸損傷[2]。從機制上講，P2Y14R缺失通過cAMP/PKA軸限制了cAMP反應元件結合蛋白的轉錄活性，該軸與Ripk1的啟動子結合，抑制了IEC的壞死性凋亡(圖2)。此外，他們設計了一種結合虛擬篩選和化學優(yōu)化的分層策略，以開發(fā)一種具有顯著抗結腸炎作用的P2Y14R拮抗劑HDL-16。這項研究闡明了P2Y14R參與潰瘍性結腸炎的一種以前未知的機制，為炎癥性腸病提供了有前景的治療靶點。
圖2 P2Y14R激活通過PKA/CREB/RIPK1軸調節(jié)IEC的壞死性凋亡，參與IBD的發(fā)病機制
3. 壞死性凋亡與銀屑病
免疫系統(tǒng)對內源性核酸的異常檢測會導致炎癥性疾病。信號激酶RIPK1的支架功能限制了核酸傳感器ZBP1的自發(fā)激活。因此，角質形成細胞中RIPK1的缺失會誘導ZBP1依賴性壞死性凋亡和皮膚炎癥。在RIPK1缺乏的情況下，是否需要核酸傳感來激活ZBP1，以及哪些免疫途徑與皮膚病相關，仍然是懸而未決的問題。使用ZBP1核酸結合活性受損的轉基因小鼠，比利時根特大學生物醫(yī)學分子生物學系Jonathan Maelfait團隊報告說，ZBP1對內源性核酸的感知對于驅動以抗病毒和IL-17免疫反應為特征的皮膚病理至關重要[3]。干擾素誘導ZBP1表達會引發(fā)RIPK1缺陷角質形成細胞的壞死性凋亡，MLKL的表皮特異性缺失可以預防疾病，這表明細胞內在事件會導致炎癥(圖3)。這些發(fā)現表明，ZBP1對內源性核酸的感知失調可以驅動炎癥，并可能導致IL-17驅動的炎癥性皮膚病(如銀屑病)的發(fā)病機制。
圖3 ZBP1誘導角質形成細胞MLKL依賴性壞死性凋亡驅動Ripk1EKO小鼠皮膚炎癥
云克隆不僅可提供多種自身免疫疾病動物模型，包括銀屑病、重癥肌無力、變態(tài)反應性腦脊髓炎、干燥綜合征、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、類風濕性關節(jié)炎等，涵蓋常見自身免疫疾病；還具有各類自身免疫疾病檢測、壞死性凋亡相關指標及上述HIF1α、P2Y14R、PKA、CREB、ZBP1等相關產品，可助力廣大科研工作者進行壞死性凋亡與自身免疫疾病研究。
相關動物模型
變態(tài)反應性腦脊髓炎(AE)小鼠模型
建模方法：將抗原髓鞘少突膠質細胞糖蛋白（MOG35-55）多肽稀釋成300ug/50ul，按1：1加入等量完全弗氏佐劑，充分乳化后按每只100ul于小鼠腋窩皮下注射。免疫當天及24h后經小鼠尾靜脈注射100ul含200ng百日咳毒素的PBS。PBS對照組則用PBS代替抗原。
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參考文獻
[1]Lyu P, Wen J, Zhang W, et al. Expression of HIF1α in intestinal epithelium restricts arthritis inflammation by inhibiting RIPK3-induced cell death machinery. Ann Rheum Dis. 2024;83(8):984-997. (IF=20.3)
[2]Liu C, Wang H, Han L, et al. Targeting P2Y14R protects against necroptosis of intestinal epithelial cells through PKA/CREB/RIPK1 axis in ulcerative colitis. Nat Commun. 2024;15(1):2083. (IF=14.7)
[3]Devos M, Tanghe G, Gilbert B, et al. Sensing of endogenous nucleic acids by ZBP1 induces keratinocyte necroptosis and skin inflammation. J Exp Med. 2020;217(7):e20191913. (IF=12.6)