細(xì)胞焦亡在糖尿病及并發(fā)癥中的研究進(jìn)展

陸閣玲，郭文海，王 寧，劉春紅，姜 北，邢 菁，徐 佳，馬伯艷

(1． 黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150040；2. 黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第二醫(yī)院，黑龍江 哈爾濱 150001)

流行病學(xué)調(diào)查顯示，糖尿病(diabetes mellitus，DM)業(yè)已成為導(dǎo)致成人死亡的十大原因之一[1]。預(yù)計2030年全球DM患病人數(shù)將達(dá)5.78億，2045年將上升至7億，而中國位居全球DM發(fā)病率榜首[2]。DM的病理機(jī)制十分復(fù)雜，近年研究表明炎性因子在DM進(jìn)程中具有至關(guān)重要的作用[3]。細(xì)胞焦亡是近年新定義的有異于細(xì)胞凋亡、自噬、壞死的新型細(xì)胞死亡形式，1992年由Zychlinsky等首次在弗氏志賀菌感染的巨噬細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)，并于2001年由Cookson等將其命名為“Pyroptosis”。細(xì)胞焦亡的形態(tài)學(xué)表現(xiàn)為細(xì)胞核皺縮、DNA裂解、TUNEL和Annexin V檢測染色陽性等類似于凋亡的特征，但不同于凋亡的是細(xì)胞焦亡時的細(xì)胞膜會形成眾多孔隙，細(xì)胞不斷脹大，內(nèi)容物及細(xì)胞炎性因子釋放，進(jìn)而激活炎癥[4]。一般認(rèn)為這一程序性細(xì)胞死亡過程由核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白3(nucleotide oligomerization domain-like receptor protein-3，NLRP3)介導(dǎo)、caspase家族依賴、GSDMD、GSDME所執(zhí)行，該過程可釋放炎性因子進(jìn)而放大炎癥效應(yīng)[5]。研究表明細(xì)胞焦亡引發(fā)的炎性反應(yīng)是DM及其并發(fā)癥發(fā)生發(fā)展的重要損傷機(jī)制，在既已取得研究基礎(chǔ)上，如何糾正和平衡過度的細(xì)胞焦亡，如何恢復(fù)其作為存在于體內(nèi)的保護(hù)機(jī)制，減少DM及其并發(fā)癥的發(fā)生，是防治DM及其并發(fā)癥的又一新切入點(diǎn)[6]。本文將就近年有關(guān)細(xì)胞焦亡及其與DM及并發(fā)癥的相關(guān)研究進(jìn)展加以概述。

1 細(xì)胞焦亡

1.1細(xì)胞焦亡傳感器(Sensors)-NLRP3炎性小體研究證明，細(xì)胞焦亡主要特點(diǎn)是由Caspase-1受胞內(nèi)多蛋白復(fù)合物炎性小體調(diào)控而活化介導(dǎo)的，即細(xì)胞焦亡在外源性相關(guān)病原體分子模式作用下，通過不同信號途徑作用于炎癥小體，可見多蛋白復(fù)合結(jié)構(gòu)的炎性小體是細(xì)胞焦亡發(fā)生機(jī)制的傳感器，包括NLRs家族(NLRP1、NLRP3、NLRP7和NLRC4)、PYRIN和AIM2炎性小體，在炎癥反應(yīng)發(fā)生和維持中起重要作用。NLR家族成員中NLRP3炎性小體在細(xì)胞焦亡領(lǐng)域關(guān)注度最高，NLRP3炎性小體的過度激活是多種炎性疾病發(fā)生發(fā)展的推手，譬如腫瘤、DM、痛風(fēng)、高血脂癥、肥胖等代謝性疾病及呼吸系統(tǒng)疾病、心腦血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、炎癥性腸病、感染性疾病等[7-9]，目前研究已逐漸由對NLRP3炎性小體激活后所致的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)進(jìn)行干預(yù)進(jìn)展到抑制NLRP3寡聚和激活從而降低細(xì)胞焦亡水平，并利用這一機(jī)制為治療多種相關(guān)疾病提供新靶標(biāo)。

Cullin1作為Cullin家族中具有代表性的成員之一，在細(xì)胞周期、轉(zhuǎn)錄和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)蛋白泛素化中至關(guān)重要，新近研究發(fā)現(xiàn)Cullin1可促進(jìn)NLRP3泛素化，進(jìn)而抑制NLRP3炎癥小體激活[10]。另外線粒體可為未激活的NLRP3在應(yīng)激時提供激活組裝結(jié)合位點(diǎn)；并且線粒體在供給細(xì)胞產(chǎn)能過程中產(chǎn)生和釋放活性氧(ROS)、mtDNA，二者分別通過進(jìn)入胞質(zhì)、作為DAMP而激活NLRP3炎性小體[11]。NLRP3炎性小體激活過程不可或缺的途徑除ROS信號、K+外流和溶酶體不穩(wěn)定外，無絲分裂基因A相關(guān)蛋白激酶7(NIMA related kinase 7,NEK7)在NLRP3炎性小體激活中同樣必不可少。且其僅調(diào)控 NLRP3炎性小體激活，不調(diào)控引發(fā)細(xì)胞焦亡的其他炎性小體的激活[12]。研究表明通過miR-23a-3p負(fù)調(diào)節(jié)NEK7，可抑制NLRP3炎性小體激活及細(xì)胞焦亡產(chǎn)生的炎性反應(yīng)，用于治療T2DM[13]。二甲雙胍可抑制db/db小鼠牙齦組織中NEK7/NLRP3信號通路，減少細(xì)胞焦亡，改善糖尿病性牙周炎[14]。造血細(xì)胞激酶活性抑制劑A419259在體內(nèi)抑制巨噬細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞的NLRP3炎性小體、Caspase-1激活及IL-1β釋放，內(nèi)源性抑制造血細(xì)胞激酶活性可以減輕脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的小鼠肝臟炎癥反應(yīng)[15]。此外有研究表明，抑制NLRP3炎性小體及其下游通路激活在膿毒癥及其引發(fā)的多器官功能障礙至關(guān)重要[16]。由此可見，進(jìn)一步明確調(diào)控NLRP3炎性小體激活的多種機(jī)制有望為相關(guān)疾病的治療提供可靠的新靶點(diǎn)，并且抑制NLRP3炎性小體激活進(jìn)而調(diào)控后續(xù)的級聯(lián)反應(yīng)仍然是治療慢性、急性乃至危重炎性疾病的一個新突破口。

1.2細(xì)胞焦亡銜接子(Adatpors)-Caspase家族 在細(xì)胞焦亡領(lǐng)域，除已達(dá)成共識的Caspase-1、Caspase-4/5/11外，Caspase-3、Caspase-8對該程序性細(xì)胞死亡過程至關(guān)重要，但具體作用機(jī)制以及是否能成為抑制細(xì)胞焦亡的有效作用靶點(diǎn)還有待進(jìn)一步研究。Caspase-1在細(xì)胞焦亡經(jīng)典途徑中炎性小體激活并引發(fā)炎性反應(yīng)的過程起銜接作用。焦亡非經(jīng)典途徑中，細(xì)胞外LPS由Toll樣受體4(TLR4)識別，TLR4通過MyD88和TRIF信號通路誘導(dǎo)細(xì)胞因子產(chǎn)生。細(xì)胞內(nèi)LPS被非經(jīng)典炎性小體識別，激活Caspase-4/5/11，LPS作用于Caspase-4/5/11的CARD端，使Caspase-4/5/11寡聚激活，進(jìn)而切割GSDMD的N端進(jìn)入酯?；?4,5二磷酸結(jié)構(gòu)域，與細(xì)胞膜結(jié)合，形成小孔，炎性因子由此釋放。此前有報道Caspase-11的激活需要I型干擾素(IFN)誘導(dǎo)的鳥苷三磷酸酶(GTPases)表達(dá)，其中包括鳥苷酸結(jié)合蛋白(GBPs)或與免疫相關(guān)的GTP酶(IRGs)[17]。IFN誘導(dǎo)蛋白Irgm2和ATG8家族成員Gate-16協(xié)同可抑制Caspase-11與LPS相互作用，抑制非經(jīng)典通路激活[18]。最近研究發(fā)現(xiàn)IFNγ和GBPs的誘導(dǎo)作用對于人上皮細(xì)胞和單核細(xì)胞中Caspase-4至關(guān)重要，其中GBP1與GBP4一同募集Caspase-4，GBP3是Caspase-4激活所必需的[19]。最近研究表明Caspase-8在細(xì)胞焦亡中也發(fā)揮重要作用，當(dāng)Caspase-1通路被阻斷時，Caspase-8同樣可激活NLRP3炎癥小體組裝，并裂解GSDMD的N端成孔結(jié)構(gòu)域(NTD)[20]。另外，作為細(xì)胞焦亡與細(xì)胞凋亡共同的關(guān)鍵蛋白Caspase-3，可切割GSDME介導(dǎo)細(xì)胞焦亡，但這一通路并不屬于細(xì)胞焦亡經(jīng)典/非經(jīng)典通路[21]。

1.3細(xì)胞焦亡效應(yīng)子(Effectors)-GSDM GSDM家族在細(xì)胞焦亡領(lǐng)域研究最為廣泛的是GSDMD，GSDMD通過N、C兩端結(jié)構(gòu)域裂解分離而激活，具有細(xì)胞膜孔形成活性，是炎癥發(fā)生的關(guān)鍵介質(zhì)，GSDMD作為Caspase-1下游關(guān)鍵因子，對細(xì)胞焦亡過程炎性因子的釋放至關(guān)重要，被認(rèn)為是細(xì)胞焦亡效應(yīng)器[22-23]，研究表明干擾素調(diào)節(jié)因子(IRF)轉(zhuǎn)錄因子之一IRF2是GSDMD轉(zhuǎn)錄必需因子，IRF2缺乏可抑制經(jīng)典、非經(jīng)典通路下發(fā)生的細(xì)胞焦亡、阻止IL-1β釋放到胞外[24]。另外值得關(guān)注的是，Caspase-3切割GSDME產(chǎn)生的GSDME-N也具有胞膜成孔活性，可使線粒體、質(zhì)膜透化、胞膜成孔，引發(fā)細(xì)胞焦亡并擴(kuò)大炎性反應(yīng)[21-25]，目前Caspase-3/GSDME這一通路已逐漸在腫瘤治療的相關(guān)研究中展開，有望成為治療腫瘤的新方向[26]。

2 細(xì)胞焦亡與糖尿病及其并發(fā)癥

2.1細(xì)胞焦亡與糖尿病相關(guān)性的研究進(jìn)展 1型糖尿病(type 1 diabetes mellitus，T1DM)以胰島β細(xì)胞功能障礙和胰島素分泌缺陷為特征。新近研究表明，在胰島β細(xì)胞中激活的Caspase-4和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激促使GSDMD裂解激活引發(fā)焦亡，是人類β細(xì)胞潛在的免疫反應(yīng)機(jī)制，該機(jī)制可能是T1DM初始階段β細(xì)胞死亡的原因之一[27]。在鏈脲佐菌素(STZ)誘導(dǎo)T1DM小鼠胰腺組織中，因線粒體介導(dǎo)的NLRP3激活觸發(fā)了Caspase-1依賴細(xì)胞焦亡釋放IL-1β，驅(qū)動Th17/Tc17/Th1致病性應(yīng)答，負(fù)調(diào)節(jié)胰腺淋巴結(jié)的肥大細(xì)胞和來源于髓系抑制細(xì)胞介導(dǎo)的耐受反應(yīng)，導(dǎo)致T1DM的發(fā)生[28]。

2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)中胰島素抵抗(IR)和胰島素絕對或相對分泌缺陷是發(fā)病的關(guān)鍵機(jī)制，細(xì)胞焦亡與上述T2DM的病理改變均存在密切相關(guān)性[29-30]。研究表明，60%脂肪供能高脂飼料喂養(yǎng)C57BL/6小鼠10周，其脂肪組織中Caspase-1、ASC、NLRP3、GSDMD、IL-1β等細(xì)胞焦亡相關(guān)分子表達(dá)水平顯著增高，脂肪組織胰島素敏感性降低，進(jìn)一步導(dǎo)致TNF-α誘導(dǎo)3T3-L1細(xì)胞建立IR細(xì)胞模型中焦亡相關(guān)分子表達(dá)水平升高[31]，證明脂肪組織、細(xì)胞發(fā)生焦亡引發(fā)的炎癥效應(yīng)與IR密切相關(guān)。在以肝胚胎瘤細(xì)胞株(HepG2細(xì)胞)建立IR模型中發(fā)現(xiàn)激活NLRP3和Caspase-1可抑制胰島素作用的下游信號通路，加劇IR，但HepG2與人臍帶骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(UC-MSCs)共培養(yǎng)則可抑制NLRP3激活及IL-1β釋放并提高胰島素敏感性、提高葡萄糖消耗率，T2DM大鼠給予UC-MSC可改善其高血糖狀態(tài)和IR[32]。此外，細(xì)胞焦亡不僅易導(dǎo)致胰島素靶組織內(nèi)發(fā)生IR，釋放的IL-1β，還可影響胰島素受體底物1(IR-1)酪氨酸磷酸化而抑制IR-1基因表達(dá)造成IR[33]。另一方面胰島β細(xì)胞受高糖毒性以及脂毒性引發(fā)氧化應(yīng)激影響，引發(fā)β細(xì)胞焦亡使胰島素分泌減少，降低靶組織對胰島素的敏感性，加重IR，促使T2DM發(fā)生發(fā)展[34]。

研究發(fā)現(xiàn)DM的慢性高血糖及其相關(guān)危險因素如游離脂肪酸(FFA)、ROS、尿酸和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，可作為DAMPs激活NLRP3炎性小體引發(fā)細(xì)胞焦亡，并在疾病過程中產(chǎn)生促炎的級聯(lián)反應(yīng)[35]。T2DM患者白細(xì)胞中總ROS和線粒體ROS產(chǎn)生增加，尤其血糖控制不佳者(HbA1c≥8%)ROS生成更為顯著[34]，ROS與NLRP3炎性小體激活及其引發(fā)的細(xì)胞焦亡和因子釋放密切相關(guān)。另外有臨床研究表明在DM患者的肝臟缺血再灌注損傷中通過促進(jìn)氧化應(yīng)激介導(dǎo)的NLRP3小體激活誘導(dǎo)肝臟細(xì)胞焦亡[36]?？傊?xì)胞焦亡伴隨炎性反應(yīng)的過程在T1DM、T2DM發(fā)生發(fā)展中作為損傷機(jī)制存在，該過程中NLRP3炎性小體的組裝激活是“罪魁禍?zhǔn)住?，同時與炎性因子釋放密切相關(guān)，抑制NLRP3炎性小體的活化、阻止炎性因子釋放可能是治療DM行之有效的方式之一。

2.2細(xì)胞焦亡與糖尿病并發(fā)癥相關(guān)性的研究進(jìn)展DM作為一種全身性疾病，可因IR、高血糖、慢性炎癥狀態(tài)等并發(fā)眼、腎臟、心血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等慢性損害。糖尿病視網(wǎng)膜病變(diabetic retinopathy，DR)是DM的代表性并發(fā)癥，為成人視力喪失的主因。研究表明高糖狀態(tài)下的人視網(wǎng)膜微血管內(nèi)皮細(xì)胞經(jīng)硫氧還蛋白互作蛋白(TXNIP)或 NLRP3siRNA 處理后，NLRP3和細(xì)胞炎性因子基因表達(dá)水平顯著上調(diào)，沉默大鼠模型和人視網(wǎng)膜微血管內(nèi)皮細(xì)胞中NLRP3可改善炎性因子表達(dá)，沉默TXNIP可使NLRP3炎癥小體活化趨于正常，緩解DR發(fā)生發(fā)展[37]。新近研究發(fā)現(xiàn)長鏈非編碼RNA心肌梗死相關(guān)轉(zhuǎn)錄本(myocardial infarction-associated transcript,MIAT) 除與心肌梗死高度相關(guān)外，在視網(wǎng)膜細(xì)胞發(fā)育中起到重要作用，MIAT是DR微血管功能障礙的重要調(diào)節(jié)因子，利用視網(wǎng)膜周細(xì)胞(HRPCs)建立DR細(xì)胞模型，其中MIAT的表達(dá)顯著上調(diào)，并吸附miR-342-3p，增加Caspase-1表達(dá)，Caspase-1切割GSDMD、IL-1β、IL-18和乳酸脫氫酶釋放，證實(shí)HRPCs發(fā)生Caspase-1介導(dǎo)的細(xì)胞焦亡，導(dǎo)致HRPCs存活率下降[38]。Gan等[39]研究得到類似的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)高糖狀態(tài)下通過NLRP3/Caspase-1/GSDMD機(jī)制誘導(dǎo)的細(xì)胞焦亡可導(dǎo)致HRPCs缺乏。另外有研究表明在高糖誘導(dǎo)的視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞中，上調(diào)miR-130a可降低TNF-α/SOD1/ROS軸介導(dǎo)的細(xì)胞焦亡，減輕高糖對ARPE-19細(xì)胞的細(xì)胞毒性作用[40]。

已有研究證實(shí)，糖尿病腎病(diabetic kidney disease,DKD)的發(fā)生發(fā)展與細(xì)胞焦亡密切相關(guān)[41]。DKD的腎足細(xì)胞內(nèi)的Caspase-11和GSDMD水平顯著升高，炎性因子水平升高，足細(xì)胞標(biāo)志物Neparin和Podocin表達(dá)降低，但于Caspase-11或GSDMD的基因敲除后腎足細(xì)胞內(nèi)NF-κB、IL-1β和IL-18表達(dá)水平下降，證實(shí)Caspase-11和GSDMD介導(dǎo)的細(xì)胞焦亡參與腎足細(xì)胞損傷及DKD發(fā)展[42]。A20是由TNF-α誘導(dǎo)蛋白基因編碼的蛋白之一，在炎癥調(diào)節(jié)中起重要作用，研究證實(shí)巨噬細(xì)胞源性胞外囊泡中的miR-21-5P可通過A20調(diào)節(jié)細(xì)胞焦亡介導(dǎo)DKD足細(xì)胞損傷[43]。有學(xué)者在DKD的細(xì)胞模型HK-2細(xì)胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)Gas5過表達(dá)下調(diào)miR-452-5p，可抑制NLRP3表達(dá)及炎性因子釋放，降低細(xì)胞焦亡和氧化應(yīng)激的發(fā)生[44]。DKD大鼠腎功能受損過程中TXNIP與NLRP3可直接作用，TXNIP/NLRP3軸被激活，導(dǎo)致細(xì)胞焦亡和炎性反應(yīng)[45]。Wang等[46]在HK-2細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)miR-497在TXNIP和ANRIL上具有結(jié)合位點(diǎn)，并證實(shí)ANRIL結(jié)合miR-497，進(jìn)而miR-497結(jié)合TXNIP，引發(fā)NLRP3炎性小體組裝，激活Caspase-1引發(fā)細(xì)胞焦亡，通過敲除ANRIL基因抑制后續(xù)作用機(jī)制。

此外細(xì)胞焦亡還可引發(fā)心肌細(xì)胞、心臟成纖維細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞等多種細(xì)胞死亡和炎癥反應(yīng)[47]，使細(xì)胞焦亡在心血管疾病中的作用備受關(guān)注[48]。高血糖促使生產(chǎn)過量的ROS，ROS可經(jīng)NF-κB和TXNIP促進(jìn)NLRP3炎癥小體的激活，引發(fā)焦亡進(jìn)而導(dǎo)致心肌細(xì)胞死亡，影響心肌細(xì)胞正常功能，甚至產(chǎn)生不良結(jié)局。實(shí)驗(yàn)研究表明，二甲雙胍也可對糖尿病性心肌病(diabetic cardiomyopathy，DCM)起保護(hù)作用，在體內(nèi)外均可下調(diào)NLRP3、Caspase-1、IL-1β的表達(dá)，減輕細(xì)胞焦亡伴隨的炎癥對心臟的損傷[49]。T2DM大鼠經(jīng)厄貝沙坦治療后心肌細(xì)胞焦亡的經(jīng)典通路激活被抑制，心肌形態(tài)和功能改善，認(rèn)為與NLRP3/ASC/Caspase-1信號通路激活受到影響有關(guān)[50]。西格列汀可上調(diào)心肌細(xì)胞中SIRT3表達(dá)，并抑制心肌細(xì)胞焦亡減少DCM發(fā)生[51]。此外，除NLRP3炎性小體參與DCM的病理改變外，沉默AIM2炎性小體也可抑制細(xì)胞焦亡及炎癥反應(yīng)減緩DCM的進(jìn)展[52]。

最近研究發(fā)現(xiàn)在高糖誘導(dǎo)的大鼠施萬細(xì)胞系RSC96建立的糖尿病周圍神經(jīng)病變(diabetic peripheral neuropathy，DPN)細(xì)胞模型中，ROS生成，NF-κB核移位，TXNIP表達(dá)，NLRP3炎性小體被激活，NLRP3、ASC、Caspase-1、GSDMD、IL-1β、IL-18等細(xì)胞焦亡相關(guān)因子表達(dá)上調(diào)，誘發(fā)施萬細(xì)胞焦亡損傷周圍神經(jīng)[53]。此外，Hong等[54]在DM加重的腦缺血損傷中，抑制NLRP3介導(dǎo)的細(xì)胞焦亡減輕DM小鼠的神經(jīng)功能缺損，減少腦梗死體積，并提高DM小鼠腦缺血再灌注損傷后的存活率。Tu等[55]研究表明亞低溫可能通過增加自噬小體而激活自噬，進(jìn)而抑制細(xì)胞焦亡，從而減輕DM所致的腦缺血損傷。褪黑素可通過調(diào)節(jié)miR-214-3p/Caspase-1和miR214-3p/ATG12軸，抑制神經(jīng)元細(xì)胞過度焦亡和自噬，顯著減輕STZ誘導(dǎo)的DM小鼠經(jīng)高糖處理后神經(jīng)細(xì)胞的死亡[56]。

3 糖尿病及其并發(fā)癥防治領(lǐng)域中醫(yī)藥與細(xì)胞焦亡研究進(jìn)展

中醫(yī)學(xué)“未病先防，已病防變”的“治未病”思想對于DM的防治優(yōu)勢顯著。尤其針對現(xiàn)階段國民因“多食少動”而致的T2DM高發(fā)的社會醫(yī)療現(xiàn)實(shí)，充分發(fā)揮中醫(yī)藥在該領(lǐng)域的優(yōu)勢和特長對遏制DM及并發(fā)癥發(fā)生發(fā)展、提高國民生活質(zhì)量、減輕家庭及社會醫(yī)療負(fù)擔(dān)尤為重要。細(xì)胞焦亡雖然是新近才被發(fā)現(xiàn)的一種新型細(xì)胞程序性死亡形式，但有學(xué)者認(rèn)為可以用中醫(yī)學(xué)的“陰陽理論”對其進(jìn)行“解讀”[57]。如若在感染性疾病中病原體在宿主細(xì)胞中復(fù)制，為“陰”蓄積，細(xì)胞焦亡通過釋放宿主細(xì)胞內(nèi)含物，激發(fā)先天免疫反應(yīng)，減少病原體復(fù)制，為“陽”生發(fā)，當(dāng)陰陽達(dá)到平衡，可處于陽收陰藏的狀態(tài)。如若體內(nèi)焦亡過度或不及，可相應(yīng)產(chǎn)生陰陽偏勝或偏衰的病理變化及病理產(chǎn)物，例如低水平焦亡表現(xiàn)出陽氣不足，內(nèi)生痰瘀毒邪[58]。另外有學(xué)者認(rèn)為細(xì)胞焦亡過程中的炎性小體及炎癥屬于“毒邪”范疇，當(dāng)焦亡過度，則毒邪、痰濁、瘀血產(chǎn)生，導(dǎo)致多種疾病的發(fā)生。還有學(xué)者認(rèn)為因瘀血引發(fā)的血管損傷為DM多種并發(fā)癥的病理基礎(chǔ)，在細(xì)胞焦亡中炎癥小體過度激活促進(jìn)動脈粥樣硬化性心血管疾病(ASCVD)的形成，與毒邪轉(zhuǎn)化為痰濁和瘀血而導(dǎo)致ASCVD的過程一致[59]。

實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)丹參中丹酚酸A可降低T2DM大鼠糖化血紅蛋白(HbA1c)水平，減輕血糖波動，抑制主動脈組織中NLRP3炎癥體的激活和NF-κB信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，其抗炎作用可減緩ZDF大鼠T2DM并發(fā)ASCVD的發(fā)展[60]。無患子皂苷在高糖誘導(dǎo)的H9C2心肌細(xì)胞中對細(xì)胞焦亡相關(guān)蛋白NLRP3、Caspase-1、IL-1β的表達(dá)進(jìn)行調(diào)控，抑制高糖誘導(dǎo)的H9C2心肌細(xì)胞焦亡[61]。人參皂苷Rh2可抑制溶酶體膜透化上調(diào)cathepsin B和cathepsin L表達(dá)水平，改善溶酶體功能降低Caspase-1介導(dǎo)的細(xì)胞焦亡從而起到減緩DKD腎臟損傷的作用[62]。梔子中的梔子糖苷對HFD/STZ、高糖處理的DKD小鼠腎足細(xì)胞APMK/SIRT1/NF-κB通路中起抑制作用，從而減輕炎癥和氧化應(yīng)激對DKD的影響[63]。山茱萸中的馬錢苷可通過抑制ROS的生成和抑制NLRP3炎性小體的激活預(yù)防RSC96施萬細(xì)胞焦亡，有望成為減輕DM周圍神經(jīng)損傷的藥物成分[53]。筆者所在課題組研究認(rèn)為，現(xiàn)代人“多食少動”所致痰濕郁/瘀熱狀態(tài)是導(dǎo)致代謝類疾病高發(fā)的病理基礎(chǔ)，分消走泄法代表方劑溫膽湯、黃連溫膽湯是代表方劑。新近研究結(jié)果表明，糖耐量低減(IGT)的發(fā)生發(fā)展與Caspase-1/GSDMD 介導(dǎo)的肝細(xì)胞焦亡以及伴隨的炎癥反應(yīng)密切相關(guān)，黃連溫膽湯通過抑制細(xì)胞焦亡NLRP3/Caspase-1/GSDMD/IL-1β、IL-18經(jīng)典通路降低痰濕郁熱型IGT大鼠肝臟中IL-1β、IL-18的表達(dá)，減輕細(xì)胞焦亡改善 IR，逆轉(zhuǎn)IGT病程[64-65]，這為中醫(yī)復(fù)方在T2DM“未病先防、已病防變”的相關(guān)研究提供了新思路。另有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，半夏厚樸湯抑制CUMS大鼠肝臟和腦部NLRP3炎性小體激活和IL-1β釋放，影響胰島素信號傳導(dǎo)而起到改善CUMS大鼠糖耐量、抗抑郁的作用[66]。有關(guān)經(jīng)方烏梅丸的研究表明該方可抑制db/db小鼠胰腺NLRP3炎性小體激活，保護(hù)胰腺β細(xì)胞減少T2DM的發(fā)生發(fā)展[67]。中藥、中藥成分以及復(fù)方調(diào)控細(xì)胞焦亡防治DM的研究尚處于起步階段，相應(yīng)成果較少。隨著細(xì)胞焦亡與糖尿病相關(guān)機(jī)制研究的深入，中藥及復(fù)方所具有的多靶點(diǎn)、多層次、雙向調(diào)節(jié)等特點(diǎn)，有望被更全面、更清晰地詮釋，以豐富中醫(yī)藥防治DM作用機(jī)制的內(nèi)涵并更好地服務(wù)于臨床實(shí)際。

4 小 結(jié)

經(jīng)過二十余年的研究，細(xì)胞焦亡這一新型程序性細(xì)胞死亡方式的產(chǎn)生機(jī)制已經(jīng)得到基本公認(rèn)，其在與疾病產(chǎn)生發(fā)展的相關(guān)機(jī)制也在迅速深入并取得重大進(jìn)展，但有關(guān)細(xì)胞焦亡與慢性非感染性低度炎癥性疾病如DM的相關(guān)機(jī)制尚需大量工作，在該領(lǐng)域的深入研究將進(jìn)一步促進(jìn)DM的有效防治。發(fā)揮中醫(yī)藥學(xué)對DM防治的理論與實(shí)踐的優(yōu)勢，利用現(xiàn)代技術(shù)手段，結(jié)合最新中西醫(yī)研究進(jìn)展，從“多食少動-濕熱狀態(tài)-慢性低度炎癥-細(xì)胞焦亡”這一鏈條出發(fā)，探求中藥及復(fù)方調(diào)控細(xì)胞焦亡防治DM的作用機(jī)制，將為進(jìn)一步探討潛在靶向細(xì)胞焦亡、抑制擴(kuò)大炎性效應(yīng)的級聯(lián)反應(yīng)的分子及具體機(jī)制，為中西醫(yī)管理及治療以DM為代表的嚴(yán)重影響國民身體健康、生活質(zhì)量代謝性疾病提供新思路。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。