综述:揭秘肺动脉高压:PANoptosis 与血管炎症的交互作用新发现

【字体: 时间:2025年03月08日 来源:Apoptosis 6.1

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  为探究肺动脉高压(PAH)发病机制,研究人员聚焦 PANoptosis 与炎症的关系,发现二者相互作用促进 PAH 进展,为治疗提供新方向。

  肺动脉高压(Pulmonary Arterial Hypertension,PAH)是一种复杂且严重的心血管疾病,如同隐藏在身体内的 “定时炸弹”,严重威胁着人们的健康。目前,其治疗效果和预后都不太理想,就像在黑暗中摸索,难以找到有效的治疗方向。据相关临床研究显示,PAH 患者的平均生存时间较短,中国的 PAH 总体患病率也不容小觑。而且,现有的临床治疗手段主要是通过扩张血管来降低肺动脉压力,但这并不能从根本上解决问题,整体治疗效果远未达到预期。
在这样的背景下,为了深入了解 PAH 的发病机制,找到更有效的治疗方法,湖南中医药大学等机构的研究人员开展了关于 PAH 中 PANoptosis(一种描述多种程序性细胞死亡同时激活和相互作用的现象)与血管周围炎症反应相互作用的研究。该研究成果发表在《Apoptosis》杂志上,为 PAH 的研究和治疗开辟了新的道路。

研究人员在开展此项研究时,运用了多种技术方法。他们通过对大量文献的综合分析,梳理了 PAH 相关的细胞死亡和炎症反应的研究进展。同时,借助细胞实验和动物模型实验,观察不同细胞死亡模式以及炎症反应在 PAH 中的变化。例如在细胞实验中,研究细胞的凋亡、焦亡和坏死性凋亡等过程;在动物模型实验中,以 MCT 诱导的 PAH 大鼠模型为研究对象,分析相关指标的变化。

研究结果主要包括以下几个方面:

  1. PANoptosis 的分子机制:凋亡、坏死性凋亡和焦亡在 PAH 中起着关键作用,且三者在分子机制层面紧密相连。caspase-8(casp-8)被认为是这三种细胞死亡方式相互作用的关键证据,它具有促进死亡和促进生存的双重功能,能调节细胞死亡途径的转换。RIPK1 是三种细胞死亡相互作用的主要节点,它参与了不同形式的细胞死亡过程。基于这些相互作用,可以推测 PANoptosis 存在于 PAH 中。PANoptosis 是由 caspases 和 RIPKs 驱动的炎症性裂解细胞死亡途径,由 PANoptosome 调节,包括 ZBP1-、AIM2-、RIPK1-、NLRP12 - 和 NLRC5-PANoptosome 等五种类型。
  2. PANoptosis 在 PAH 中的作用:现有研究表明,凋亡、焦亡和坏死性凋亡可促进肺血管细胞的表型和活性转化,进而推动血管重塑。由此可以推断,PANoptosis 参与了 PAH 中血管重塑的形成。在 PAH 中,肺血管细胞存在多种异常变化。肺动脉内皮细胞(PAECs)在疾病早期呈现促凋亡状态,后期转变为抗凋亡表型;肺动脉平滑肌细胞(PASMCs)发病后则表现出抗凋亡表型。同时,焦亡在 PAH 的病理生理变化中具有重要意义,它通过多种信号通路参与血管重塑。虽然对坏死性凋亡在 PAH 中的机制研究有限,但普遍认为它存在于 PAH 中并促进血管重塑,且 RIPK3 介导的坏死性凋亡与 PAH 的预后相关。此外,研究还发现一些分子机制与 PAH 中的 PANoptosis 有关,如 STING 可诱导 PANoptosis,FUNDC1 则能抑制其激活。
  3. 血管周围炎症在 PAH 中的作用:细胞因子和趋化因子在 PAH 的发生和发展中起着重要作用。白细胞介素 - 1(IL-1)家族中的 IL-1β 是参与病理性肺血管重塑的关键炎症介质;IL-6 是 PAH 发病的独立危险因素,其水平与右心室功能和 PAH 的严重程度及预后相关;IL-18 与 PAH 密切相关,但其具体作用机制仍有待进一步明确。趋化因子如 MCP-1(CCL2)、CCL5、CX3CL1 等,通过与相应受体的信号转导,促进免疫细胞向肺部浸润,参与 PAH 的病理过程。
  4. PANoptosis 与血管周围炎症的相互作用:PANoptosis 是一种独特的炎症性死亡模式,与炎症密切相关,可能参与 PAH 的病理生理变化。焦亡可释放炎症因子,加剧炎症反应和血管重塑;IL-1β 介导的焦亡可诱导凋亡,IL-6 则能诱导 PASMCs 的凋亡抵抗;坏死性凋亡被认为是一种炎症性死亡形式,其异常激活可能触发炎症,RIPK3 介导的坏死性凋亡参与了 PAH 中 DAMPs 的产生,增加了炎症水平。IRF1 和 HMGB1 等分子在 PANoptosis 和炎症之间起到了桥梁作用,IRF1 可激活多种 PANoptosis,HMGB1 既能导致炎症因子增加,又能介导 PANoptosis 的发生。

研究结论表明,PAH 是一种由多种异质性原因驱动的进行性恶性疾病,对全球尤其是低收入和中等收入国家造成了沉重的负担。程序性细胞死亡和炎症反应是 PAH 的主要发病机制,其中凋亡、坏死性凋亡、焦亡与 PAH 的发生和预后密切相关。PANoptosis 通过介导 PANoptosome,诱导上述三种死亡模式,在炎症和免疫反应中发挥着重要作用,它与炎症在 PAH 中可能存在协同或合作关系。

这项研究的意义重大,它为 PAH 的病理生理机制提供了新的见解,揭示了 PANoptosis 和炎症之间的复杂关系,为后续探索 PAH 的治疗方法提供了新的思路。虽然目前针对 PANoptosis 在 PAH 中的研究还存在一些局限性,如靶向药物可能存在非特异性调节、影响免疫功能等问题,但随着研究的不断深入,有望通过干扰 PANoptosome 的组成部分或上游因素,实现对 PAH 的精准治疗,为众多 PAH 患者带来新的希望。

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