壞死性凋亡在膿毒癥中的研究進(jìn)展

劉曉珺， 張 航， 宋娟娟， 呂信鵬， 杜雅菊， 鄧 穎

膿毒癥是機(jī)體對感染反應(yīng)失衡而導(dǎo)致的危及生命的器官功能障礙。盡管膿毒癥發(fā)病機(jī)制的研究已取得重大進(jìn)展，但紊亂的細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制、難以控制的炎癥級聯(lián)反應(yīng)以及導(dǎo)致機(jī)體嚴(yán)重障礙的能量代謝、免疫反應(yīng)，使得其治療相對困難，因此，膿毒癥仍然是導(dǎo)致全球患者死亡的主要原因，也是重癥監(jiān)護(hù)室和急診科醫(yī)生最關(guān)注的急性綜合征之一[1]。細(xì)胞死亡可以在生長、發(fā)育、穩(wěn)態(tài)、炎癥、免疫和各種病理生理過程中發(fā)揮極其重要的作用。壞死性凋亡(necroptosis)是一種新興的程序性細(xì)胞死亡形式，是對環(huán)境壓力的細(xì)胞反應(yīng)，可由化學(xué)和機(jī)械損傷、炎癥等引起，具有與壞死相同的形態(tài)學(xué)變化，包括質(zhì)膜完整性喪失、細(xì)胞質(zhì)的透明化、細(xì)胞體積增加、細(xì)胞器腫脹、核脫氧核糖核酸(DNA)的聚集和降解等，但這種壞死又是可以調(diào)控的。越來越多證據(jù)[2]表明，壞死性凋亡是重要的細(xì)胞死亡形式，在病理生理學(xué)方面的作用備受重視，許多疾病被認(rèn)為與其相關(guān)，如膿毒癥、神經(jīng)退行性疾病和缺血再灌注損傷等。本綜述旨在探討壞死性凋亡在膿毒癥中的研究進(jìn)展。

1 壞死性凋亡

長期以來，有學(xué)者將細(xì)胞死亡歸屬為細(xì)胞凋亡和壞死兩種形式。20世紀(jì)80年代末，第一次揭示壞死可能也依賴于基因編碼機(jī)制[3]。2003年，Chan等[4]描述了一種受體相互作用蛋白激酶(RIP)介導(dǎo)的細(xì)胞死亡形式，與細(xì)胞凋亡不同，其依賴于腫瘤壞死因子受體(tumor necrosis factor receptor， TNFR)、腫瘤壞死因子相關(guān)的細(xì)胞凋亡誘導(dǎo)配體(tumor necrosis factor-related apoptosis inducing ligand，TRAIL)和Fas。2005年，Degterev等[5]首次發(fā)現(xiàn)壞死素抑制劑(necrostatin-1, Nec-1)，是受體相互作用蛋白激酶-1(receptorinteracting protein kinase 1,RIP1；也被稱作RIPK1)的抑制劑，有力證實(shí)了這種壞死的可控性。2009年壞死性凋亡取得里程碑式的進(jìn)展，確立了RIP1-RIP3在壞死性凋亡中的作用[6]。2012年，細(xì)胞死亡命名委員會(nomenclature committee on cell death, NCCD)建議將 “necroptosis”作為這種新型細(xì)胞死亡(調(diào)節(jié)性壞死)的一個(gè)特殊術(shù)語[7]。2018年，NCCD提議將“necroptosis”定義為主要是依賴于混合譜系激酶結(jié)構(gòu)域樣蛋白(mixed lineage kinase-like， MLKL)、RIPK3和RIPK1激酶活性的細(xì)胞外或細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)擾動引起的調(diào)節(jié)性細(xì)胞死亡[8]。

1.1壞死性凋亡的分子機(jī)制

RIPK1是壞死性凋亡途徑中第一個(gè)被識別的信號分子，但RIPK1是一種多功能信號激酶，可以觸發(fā)核轉(zhuǎn)錄因子-κB(nuclear factor-κB, NF-κB)、有絲分裂原激活蛋白激酶(mitogen-activated protein, MAP)及半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(caspase)-8介導(dǎo)細(xì)胞凋亡等的激活，因此，RIPK1并不能準(zhǔn)確用作壞死性凋亡激活的標(biāo)記[9]。最近有研究[10]發(fā)現(xiàn)，RIPK3是決定細(xì)胞死于凋亡或壞死的分子開關(guān)，而不是RIPK1。RIPK1在缺乏RIPK3的情況下會驅(qū)動細(xì)胞凋亡，只有在RIPK3明顯表達(dá)的情況下才會觸發(fā)壞死。實(shí)驗(yàn)[11]證明，RIP3(RIPK3)及其底物MLKL在壞死性凋亡中發(fā)揮專門的作用，這一調(diào)控途徑更加明確。

RIPK1是一種多結(jié)構(gòu)域絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，包括N端激酶結(jié)構(gòu)域、中間結(jié)構(gòu)域、RIP同型作用(RHIM)結(jié)構(gòu)域及包含6個(gè)α螺旋的C端死亡結(jié)構(gòu)域(DD)。RIPK1結(jié)構(gòu)域具有不同功能，即N末端調(diào)控激活NF-κB信號途徑，使細(xì)胞存活；RHIM則與RIPK3形成壞死小體參與調(diào)節(jié)程序性壞死；C末端結(jié)構(gòu)域招募TNFRl而誘導(dǎo)凋亡。RIPK1啟動生存或死亡的不同途徑，由其泛素化、磷酸化和裂解狀態(tài)等決定。

壞死性凋亡是由廣泛的信號通路網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)的，如腫瘤壞死因子(TNF)-α、FasL和TRAIL、干擾素(interferons, IFNs)[12]、Toll 樣受體(toll-like receptors, TLRs)[13]及病毒介導(dǎo)的途徑等。目前，對 TNF-α介導(dǎo)的壞死性凋亡研究最為詳細(xì)[10]。TNF-α可與TNFR1或TNFR2兩個(gè)受體之一結(jié)合。若 TNF-α與受體TNFR1相結(jié)合，在胞內(nèi)募集RIPK1、腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子2(TRAF2)、細(xì)胞凋亡抑制蛋白(inhibitor of apoptosis proteins， cIAPs)和轉(zhuǎn)化生長因子-β活化激酶-1(transforming growth factor-β-activated kinase-1, TAK-1)等信號分子聚集，并在胞膜上形成膜狀復(fù)合物Ⅰ[14]。cIAP1和cIAP2都是E3連接酶，引起復(fù)合物Ⅰ中蛋白質(zhì)的多泛素化，RIPK1可作為連接信號分子的平臺(即IKK復(fù)合物)，進(jìn)而激活NF-κB等炎癥途徑。隨后，復(fù)合物Ⅰ的修飾和內(nèi)化使TNFR-1與復(fù)合物Ⅰ分離，釋放的RIPK1與caspase-8和Fas 相關(guān)死亡結(jié)構(gòu)域蛋白(fas-associating death domain-containing protein， FADD)結(jié)合，形成細(xì)胞質(zhì)復(fù)合物Ⅱ[15]。當(dāng) caspase-8被激活時(shí)，通過蛋白水解作用抑制RIPK1和RIPK3活性，形成復(fù)合物Ⅱa，誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生凋亡；當(dāng) caspase-8 被抑制或其活性水平相對較低時(shí)，RIPK1和RIPK3不會被裂解，而是促進(jìn) RIPK1去泛素化，與RIPK3、FADD結(jié)合，并通過RHIM募集MLKL形成復(fù)合物Ⅱb，又稱為壞死體(necrosome)。體外實(shí)驗(yàn)證明，壞死性凋亡嚴(yán)格依賴RIPK3激酶的活性，Ripk3-/-細(xì)胞和RIPK3抑制劑能明顯抑制壞死的發(fā)生。MLKL是激活RIPK3激酶依賴性壞死的門戶，MLKL的T357和S358位點(diǎn)磷酸化被激活，引起寡聚化和質(zhì)膜易位。寡聚化的MLKL與磷脂酰肌醇磷酸酯結(jié)合，導(dǎo)致細(xì)胞膜破裂；質(zhì)膜易位使鈣和鈉通量改變，膜通透性增加，離子內(nèi)流，細(xì)胞內(nèi)滲透壓升高，進(jìn)而發(fā)生細(xì)胞死亡[16]。MLKL首先是在人類結(jié)腸腺癌HT-29細(xì)胞模型中被確認(rèn)。MLKL基因進(jìn)行選擇性剪接后產(chǎn)生兩種亞型，具有激酶結(jié)構(gòu)域的較長剪接變異體導(dǎo)致TNF誘導(dǎo)的壞死。據(jù)文獻(xiàn)[17-18]報(bào)道，如果磷酸鹽結(jié)合P環(huán)缺陷，與對激酶活性所必需的關(guān)鍵氨基酸置換，MLKL將失去內(nèi)在激酶活性。RIPK3下游的其他效應(yīng)因子還包括絲氨酸/蘇氨酸蛋白磷酸酶(serine/threonine-protein phosphatase)、鈣/鈣調(diào)蛋白依賴性蛋白激酶-Ⅱ(Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase, CaMK-Ⅱ)、磷酸甘油酸變位酶5(phosphoglycerate mutase 5, PGAM5)、動力相關(guān)蛋白1(dynamin-related protein 1, Drp1)等。

1.2壞死性凋亡的病理生理學(xué)意義 壞死導(dǎo)致?lián)p傷相關(guān)分子模式(damage-associated molecular patterns, DAMPs)釋放，如炎癥反應(yīng)的激活劑和調(diào)節(jié)劑白細(xì)胞介素(IL)-1α、IL-β、IL-33、高遷移率族蛋白1(HMGB1)等，這些因子的釋放促進(jìn)Toll樣受體(toll-like receptors, TLR)、RIG-I樣受體(RIG-I-like receptors, RLRs)和C型凝集素受體(C-type lectin recepto, CLRs)的激活，進(jìn)一步誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)，以對抗和消除病原體。在免疫系統(tǒng)中，壞死性凋亡可以在T細(xì)胞發(fā)育過程中調(diào)節(jié)外周組織T細(xì)胞數(shù)量。對RIPK3/caspase-8和RIPK3/FADD雙敲除小鼠的研究[19]表明，RIPK3介導(dǎo)的壞死對于在發(fā)育過程中清除異常淋巴細(xì)胞是必須的。壞死的誘導(dǎo)可能還會促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的死亡和清除[20]。壞死性凋亡與壞死有類似的病理作用，如活性氧(ROS)的產(chǎn)生、線粒體膜超極化、溶酶體膜及細(xì)胞膜通透性增加等[21-23]。

2 壞死性凋亡在膿毒癥中的作用

越來越多實(shí)驗(yàn)證實(shí)，壞死性凋亡可以導(dǎo)致機(jī)體各器官的急性或慢性損傷。壞死性凋亡被認(rèn)為是新生兒缺氧缺血(hypoxia-ischemia, HI)腦損傷、創(chuàng)傷性腦損害、缺血及出血性腦卒中、肌萎縮性側(cè)索硬化癥以及神經(jīng)變性疾病的重要機(jī)制[24-30]。而在肺部相關(guān)疾病，如肺感染、慢性阻塞性肺疾病(COPD)、急性肺損傷及肺癌中也有報(bào)道[31-32]。實(shí)驗(yàn)[33-34]證明，Nec-1能夠減弱順鉑誘導(dǎo)的急性腎損傷(AKI)小鼠模型中腎形態(tài)的惡化，同樣對缺血再灌注導(dǎo)致的AKI也有保護(hù)作用。在急性心肌梗死、心臟缺血再灌注損傷、心臟移植、炎癥性腸病、腸道腫瘤、酒精性脂肪性肝炎、非酒精性脂肪性肝炎、病毒性肝炎、藥物性肝損傷、急性胰腺炎等疾病中，有廣泛實(shí)驗(yàn)支持壞死性凋亡發(fā)揮了重要作用[35-41]。

2.1感染性疾病與壞死性凋亡 在感染性疾病發(fā)展過程中，致病微生物通過分泌各種毒力因子引起宿主感染或發(fā)生免疫逃離。壞死性凋亡已成為微生物感染中關(guān)鍵的細(xì)胞死亡反應(yīng)。一方面，細(xì)胞通過該途徑消除病原體來增強(qiáng)自衛(wèi)；另一方面，壞死有助于細(xì)菌在宿主中傳播或增殖。大量細(xì)胞內(nèi)容物的釋放會加劇周圍組織損傷，這與疾病的嚴(yán)重程度密切相關(guān)。因此，利用壞死性凋亡可調(diào)節(jié)性的特點(diǎn)，能夠有效緩解病原體對機(jī)體的損害和改善癥狀[42]。

2.1.1 病毒感染與壞死性凋亡 研究發(fā)現(xiàn)，痘病毒對caspase-8活性的抑制，可以為壞死性凋亡提供自然的啟動信號。缺乏RIPK1或RIPK3感染的牛痘病毒(vaccinia virus, VV)細(xì)胞，抑制了TNF誘導(dǎo)的壞死性凋亡的發(fā)生，Ripk3-/-小鼠和突變體無RIPK1激酶活性的D138N小鼠，都無法控制體內(nèi)的VV復(fù)制[6]。E3L是VV編碼的免疫調(diào)節(jié)劑之一，它包含一個(gè)z-DNA結(jié)合域，而在哺乳動物RIPK3的受體同源相互作用蛋白結(jié)構(gòu)域(RHIM)適配器中發(fā)現(xiàn)，有z-DNA結(jié)合蛋白1(z-DNA binding protein 1, ZBP1)的存在。E3L缺失的VV感染，導(dǎo)致ZBP1表達(dá)增加及IFN誘導(dǎo)的RIPK3/MLKL依賴性壞死的發(fā)生[43]。Ripk3-/-小鼠表現(xiàn)出對單純皰疹病毒1型(herpes simplex virus type 1,HSV-1)的高度敏感性，因?yàn)镠SV-1可以編碼和表達(dá)含有RHIM的ICP6蛋白，該蛋白直接與RIPK3結(jié)合，以激活壞死性凋亡。有研究[44]表明，ICP6缺失HSV-1，能夠在高劑量HSV-1長期感染后誘導(dǎo)RIPK3依賴性壞死。研究顯示，呼吸道合胞病毒(respiratory syncytial virus, RSV)誘導(dǎo)的支氣管上皮細(xì)胞死亡與磷酸化的RIPK1和MLKL增加有關(guān)， RIPK1或MLKL的抑制，減弱了RSV的遷移和復(fù)制，降低了病毒載量[45]。甲型流感病毒(influenza a viruses, IAV)是壞死性凋亡的有效激活因子，ZBP1作為IAV感染的宿主蛋白，能夠激活RIPK3，并啟動細(xì)胞死亡信號。ZBP1-RIPK3細(xì)胞死亡信號系統(tǒng)是宿主防御IAV感染的重要途徑，野生型小鼠限制了IAV在感染肺部的傳播，并最終可以在感染10天內(nèi)從肺組織清除，但Zbp1-/-或Ripk3-/-小鼠都不能抑制病毒的傳播，Zbp1-/-和Ripk3-/-小鼠中被感染的肺細(xì)胞成為了病毒的工廠，由于死亡信號受損的細(xì)胞不能阻止病毒復(fù)制，并迅速傳播到周圍未被感染的細(xì)胞，肺泡細(xì)胞廣泛受損，氣體交換障礙，最終導(dǎo)致呼吸衰竭。同時(shí)，Ripk3-/-小鼠的T細(xì)胞對受感染肺的浸潤也明顯減少，IAV特異性CD8細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(CTL)數(shù)在這些小鼠的肺部明顯減少，并且CTL不能像野生型小鼠那樣具有有效的功能[46-47]。在IAV感染期間，壞死樣凋亡也有不利的一面，表現(xiàn)為細(xì)胞壞死裂解，釋放大量炎癥介質(zhì)，包括DNA本身，釋放到細(xì)胞外環(huán)境中，作為免疫細(xì)胞的信號，加重組織損傷，相比之下細(xì)胞凋亡是細(xì)胞的有序分解，形成的凋亡體可以有效的免疫沉默。小鼠特異性巨細(xì)胞病毒(mouse-specific murine cytomegalovirus, MCMV)已被證明與依賴于RHIMs的級聯(lián)相互作用的壞死性凋亡相關(guān)聯(lián)。MCMV表達(dá)M45蛋白，包含一個(gè)RHIM序列的N端無催化活性的核糖核苷酸還原酶結(jié)構(gòu)域，該病毒RHIM序列的存在，可以抑制壞死性凋亡途徑[48]。寨卡病毒 (zika virus, ZIKV) 為一種蚊媒病毒，能感染人類并導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)損害。于ZIKV感染的星形膠質(zhì)細(xì)胞中檢測到磷酸化的RIPK1、RIPK3和MLKL蛋白表達(dá)增加，而RIPK3抑制劑GSK′872 預(yù)處理后，細(xì)胞死亡受到抑制，病毒復(fù)制明顯增加，這證明壞死性凋亡可能對星形膠質(zhì)細(xì)胞中病毒復(fù)制具有保護(hù)作用，而用Nec-1抑制RIPK1沒有效果，這表明，ZIKV誘導(dǎo)的星形膠質(zhì)細(xì)胞壞死性凋亡不依賴于RIPK1[49]。關(guān)于登革熱病毒(dengue virus, DENV)、腸道病毒、嚴(yán)重急性呼吸系統(tǒng)綜合征冠狀病毒(severe acute respiratory syndrome coronavirus, SARS-CoV-2)、新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)、禽流感病毒(H7N9)等感染的研究，都有壞死性凋亡參與發(fā)病的報(bào)道[50-52]。

2.1.2 細(xì)菌感染與壞死性凋亡 壞死性凋亡是細(xì)菌感染過程中誘發(fā)的較為關(guān)鍵的細(xì)胞死亡途徑。腸道病原性大腸桿菌(enteropathogenic escherichia coli, EPEC)可以合成和分泌大量免疫原性效應(yīng)蛋白NleB1，它通過修飾FADD的精氨酸殘基和RIPK1死亡結(jié)構(gòu)域來阻止細(xì)胞壞死，NleB1-/-防御性的EPEC無法于腸上皮細(xì)胞中繁殖，表明細(xì)菌誘導(dǎo)的壞死對生物體具有保護(hù)機(jī)制[53]。RIPK3的缺失導(dǎo)致宿主細(xì)胞對葉爾森氏菌敏感性增加，如果FADD或caspase-8同時(shí)被敲除，這些細(xì)胞對葉爾森氏菌可能會變得更加敏感[54]。在體外，鼠傷寒沙門氏菌導(dǎo)致感染的巨噬細(xì)胞發(fā)生RIPK1和RIPK3依賴的程序性細(xì)胞死亡，RIPK3敲除可明顯降低脾臟巨噬細(xì)胞的死亡，減少細(xì)菌數(shù)量，延長小鼠生存時(shí)間。此外，沙門氏菌還可以通過靶向RIPK1/3誘導(dǎo)微小RNA(miR)-155，增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的壞死性凋亡[55]。成孔毒素(pore-forming toxin, PFT)是各種致病細(xì)菌中最常見的毒力因子，可引起細(xì)胞及細(xì)胞器膜通透性改變、離子穩(wěn)態(tài)失衡、三磷酸腺苷(ATP)及ROS的產(chǎn)生與代謝障礙。有學(xué)者[56]報(bào)道，黏質(zhì)沙雷菌、金黃色葡萄球菌(staphylococcus aureus)、肺炎鏈球菌(streptococcus pneumoniae)、單核細(xì)胞性李斯特菌(listeria monocytogenes)、尿致病性大腸桿菌(uropathogenic escherichia coli, UPEC)和純化重組氣溶菌(purified recombinant pneumolysin)等產(chǎn)生PFT的細(xì)菌病原體，均能誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞壞死，用RIP1、RIP3和MLKL抑制劑干預(yù)，起到預(yù)防巨噬細(xì)胞死亡的作用。金黃色葡萄球菌USA300菌株能引起嚴(yán)重肺炎，該菌株的毒力歸因于它表達(dá)了多種毒素，包括解整合素金屬蛋白酶10(ADAM10)、Nod樣受體蛋白3(NLRP3)和白細(xì)胞分化抗原11b(CD11b)，實(shí)驗(yàn)研究顯示，RIPK1/RIPK3/MLKL信號誘導(dǎo)的壞死性凋亡與金黃色葡萄球菌毒素產(chǎn)生高度相關(guān)，抑制RIPK10或MLKL，能減輕細(xì)胞毒性。MLKL抑制阻斷了caspase-1和IL-1β的產(chǎn)生，Rip3-/-小鼠的金黃色葡萄球菌清除率明顯改善，并且IL-6、TNF、IL-1α和IL-1β明顯降低，減少了炎癥反應(yīng)[57]?；虮磉_(dá)分析顯示，RIPK3不僅在免疫細(xì)胞中大量表達(dá)，胃腸道尤其是小腸中也有大量表達(dá)。研究顯示，給Ripk3-/-小鼠口服單核細(xì)胞性李斯特菌后，可引起其有效傳播，并發(fā)全身感染，而在野生型小鼠中幾乎沒有觀察到傳播。令人驚訝的是，李斯特菌感染激活了RIPK3-MLKL通路，并未導(dǎo)致宿主細(xì)胞死亡，而是直接抑制了李斯特菌在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制[58]。結(jié)核分枝桿菌(mycobacterium tuberculosis, MTB)感染后，TNF-α的過度釋放會導(dǎo)致RIPK1/RIPK3/MLKL依賴性壞死信號通路的激活，產(chǎn)生大量ROS，以消除和控制巨噬細(xì)胞內(nèi)MTB的生長和繁殖。但當(dāng)細(xì)胞中壞死時(shí)，又導(dǎo)致細(xì)胞釋放細(xì)菌，因此，如何控制細(xì)胞內(nèi)細(xì)菌的生長，防止被感染巨噬細(xì)胞的死亡和細(xì)胞外細(xì)菌的傳播，是控制MTB感染的關(guān)鍵[59]。

2.2膿毒癥與壞死性凋亡

2.2.1 肝損傷與壞死性凋亡 研究表明，壞死性凋亡在膿毒癥中起關(guān)鍵作用。RIPK1激酶活性缺陷的D138N/D138N小鼠，在全身炎癥反應(yīng)綜合征(SIRS)中表現(xiàn)為對TNF或TNF/zVAD誘導(dǎo)的不敏感。有實(shí)驗(yàn)證明，miR-425-5p作用于RIPK1，以降低RIPK1/RIPK3信號通路和炎癥反應(yīng)，miR-425-5p的下調(diào)加重了脂多糖(LPS)誘導(dǎo)小鼠的肝損傷，但miR-425-5p的過表達(dá)則通過RIPK1抑制，對LPS誘導(dǎo)的壞死性凋亡和炎癥反應(yīng)有保護(hù)作用。因此，有學(xué)者[60]提出，miR-425-5p/RIPK1軸能夠抑制壞死途徑，以保護(hù)膿毒癥小鼠的肝損傷。還有學(xué)者通過LPS誘發(fā)膿毒癥仔豬模型，并用Nec-1進(jìn)行干預(yù)，觀察肝損傷中壞死性凋亡的情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，無Nec-1干預(yù)組肝臟中壞死凋亡關(guān)鍵成分RIPK1、RIPK3和MLKL，線粒體蛋白PGAM5和DRP1，及細(xì)胞內(nèi)損傷相關(guān)分子模式HMGB1，以時(shí)間依賴性方式增加，反映肝臟炎癥、形態(tài)損害和功能障礙的指標(biāo)IL-1β、IL-6和TNF-α表達(dá)增多，血清谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)和堿性磷酸酶(AKP)活性升高。 Nec-1預(yù)處理后可明顯降低RIP1、RIP3、MLKL、PGAM5、DRP1和HMGB1的表達(dá)，明顯減輕肝臟炎癥和損害。因此得出結(jié)論，壞死性凋亡與膿毒癥肝損傷的發(fā)病機(jī)制有關(guān)，抑制壞死性凋亡途徑可能起到保護(hù)作用[61]。也有相反的報(bào)道，有學(xué)者在盲腸結(jié)扎膿毒癥大鼠模型肝臟組織中同樣觀察到壞死性凋亡的存在，RIPK1、RIPK3 和MLKL隨著時(shí)間的增加而高表達(dá)，但在肺和腎組織中沒有發(fā)現(xiàn)RIPK1、RIPK3 和MLKL的高表達(dá)。 經(jīng)Nec-1預(yù)處理后，肝臟組織各時(shí)間點(diǎn)RIPK1、RIPK3 及 MLKL的表達(dá)相應(yīng)降低，抑制了壞死性凋亡。但有趣的是，該模型中大鼠的生存時(shí)間卻縮短，并導(dǎo)致肝功能和組織病理學(xué)進(jìn)一步惡化。此外，發(fā)現(xiàn)B細(xì)胞淋巴瘤2相關(guān)X蛋白(Bax)/B細(xì)胞淋巴瘤2(Bcl-2)比值增加，促進(jìn)細(xì)胞色素C釋放，導(dǎo)致促凋亡分子caspase-3激活，caspase-8、caspase-9蛋白表達(dá)增加，從而加速了肝細(xì)胞凋亡。因此，作者推測壞死性凋亡對膿毒癥大鼠肝臟起到保護(hù)作用，其原因是壞死性凋亡阻斷了信號級聯(lián)反應(yīng)的擴(kuò)增，減輕細(xì)胞凋亡[62]。

2.2.2 心肌損傷與壞死性凋亡 許多膿毒癥患者內(nèi)皮屏障功能受損。有研究表明，增強(qiáng)血管內(nèi)皮細(xì)胞穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)其對促炎細(xì)胞因子水平的反應(yīng)，能明顯提高小鼠存活率。實(shí)驗(yàn)[63]證明，經(jīng)TNF處理的Ripk1D138N / D138N小鼠的腸道或血管通透性沒有明顯增加，也沒有激活凝血級聯(lián)反應(yīng)，但卻減少了內(nèi)皮細(xì)胞壞死性凋亡的發(fā)生，從而為膿毒癥患者提供臨床益處。心臟功能障礙是膿毒癥主要死亡原因之一。研究[64]發(fā)現(xiàn)，膿毒癥大鼠心肌組織中過氧化物酶體增殖物激活受體(PPAR-γ)的激活，降低了RIPK1、RIPK3和MLKL在心肌組織中的表達(dá)，減少促炎因子生成，從而減輕心臟炎癥，抑制壞死性凋亡，防止心肌功能障礙的發(fā)生、發(fā)展。

2.2.3 肺損傷與壞死性凋亡 在盲腸結(jié)扎誘導(dǎo)的膿毒癥小鼠幼崽模型中，血清IL-6、IL-1β 和IL-18 水平明顯增加，肺臟中IL-6、IL-1β、IL-18 mRNA水平亦增多，使用Nec-1處理后，這些炎癥因子及肺臟中mRNA的表達(dá)均下降，明顯改善了膿毒癥幼崽的肺組織學(xué)損傷評分，并將7天存活率從0升高至29%[65]。

2.2.4 腸損傷與壞死性凋亡 在LPS誘導(dǎo)的膿毒癥豬模型中，觀察到空腸細(xì)胞出現(xiàn)典型的壞死性凋亡，RIPK1、RIPK3、MLKL、PGAM5和HMGB1表達(dá)增加，血清及空腸炎癥因子TNF-α、IL-1β和IL-6增多，同時(shí)伴有空腸形態(tài)的損害，以及消化和屏障功能降低。Nec-1可以抑制壞死性凋亡，RIPK1、RIPK3、MLKL、PGAM5、HMGB1蛋白表達(dá)下降，減少空腸形態(tài)損傷，并改善消化和屏障功能，同時(shí)還降低血清和空腸促炎細(xì)胞因子水平，以及空腸巨噬細(xì)胞和單核細(xì)胞數(shù)量。因此，Nec-1可能對膿毒癥腸損傷有預(yù)防作用[66]。

3 總結(jié)與展望

壞死性凋亡是近年來新發(fā)現(xiàn)的一種細(xì)胞死亡形式，在生理?xiàng)l件下，壞死性凋亡是體內(nèi)一種正常的程序性細(xì)胞死亡事件，通過基因調(diào)控，實(shí)施自殺保護(hù)措施，不僅能促進(jìn)細(xì)胞的正常代謝，還能參與維持體內(nèi)穩(wěn)態(tài)，清除體內(nèi)非必要或病理細(xì)胞，以消除潛在的疾病危害。然而，在膿毒癥發(fā)病過程中，壞死性凋亡通過復(fù)雜的調(diào)控機(jī)制對機(jī)體起到保護(hù)或加重?fù)p害的作用，對不同組織及器官，在疾病的不同階段有著特殊影響。因此，進(jìn)一步闡明壞死性凋亡在膿毒癥中的作用及其調(diào)控機(jī)制，不僅有助于對細(xì)胞死亡模式的深入理解，還將在壞死性凋亡相關(guān)靶點(diǎn)治療膿毒癥的選擇中發(fā)揮重要作用。