内质网-线粒体偶联通过ZBP1介导的RPE细胞PANoptosis在年龄相关性黄斑变性中的作用机制研究

本研究揭示了年龄相关性黄斑变性(AMD)中视网膜色素上皮(RPE)细胞死亡的新机制。研究人员发现Z-DNA结合蛋白1(ZBP1)通过感知线粒体DNA(mtDNA)释放激活PANoptosis（一种同时包含细胞焦亡、凋亡和坏死性凋亡的程序性死亡形式），而内质网-线粒体关联膜(MAMs)形成的IP3R1/GRP75/VDAC1复合物通过钙离子过载诱导线粒体通透性转换孔(mPTP)开放是这一过程的关键驱动因素。该研究不仅阐明了GRP75 O-糖基化修饰通过抑制泛素化降解稳定MAMs的分子机制，还为AMD治疗提供了ZBP1和GRP75等潜在干预靶点。

　　

年龄相关性黄斑变性(AMD)作为老年人中心视力丧失的首要病因，其干性亚型至今缺乏有效治疗手段。视网膜色素上皮(RPE)细胞的大规模死亡是地理萎缩的标志性特征，但具体机制尚未完全阐明。既往研究多聚焦于单一细胞死亡途径，而实际上RPE细胞死亡可能涉及多种程序性死亡形式的交叉调控。这一科学难题吸引了南京医科大学附属无锡人民医院的研究团队开展深入探索。

研究人员在《Communications Biology》发表的研究中，创新性地揭示了ZBP1介导的PANoptosis（一种同时整合细胞焦亡、凋亡和坏死性凋亡的炎症性死亡形式）在AMD中的核心作用。通过整合临床样本分析（GSE29801数据库）、NaIO₃诱导的AMD细胞/动物模型，结合基因沉默、共聚焦显微成像和分子互作分析等技术，发现MAMs通过IP3R1-GRP75-VDAC1复合物介导的钙离子转运诱导线粒体损伤，进而激活ZBP1-PANoptosome复合体引发RPE细胞死亡。

研究结果部分：
ZBP1在AMD中高表达
生物信息学分析显示AMD患者RPE-脉络膜组织中ZBP1表达显著升高（AUC=0.91），NaIO₃处理的ARPE-19细胞和小鼠模型验证了这一发现。沉默ZBP1可显著抑制PANoptosis标志物（p-MLKL、cleaved-GSDMD、caspase-3等）的表达，改善血-视网膜屏障功能。

RIP1/RIP3参与PANoptosome组装
免疫共沉淀证实ZBP1与RIPK1、RIPK3、NLRP3和caspase-8形成多蛋白复合物，沉默ZBP1破坏该复合体组装，表明ZBP1作为传感器蛋白协调PANoptosis的启动。

钙稳态失衡诱导线粒体DNA释放
NaIO₃刺激导致线粒体钙超载（Rhod-2染色增加），引发mPTP开放（钙离子螯合剂BAPTA-AM可逆转）和mtDNA（MTND1、ATP6等）胞质泄漏，后者被ZBP1识别并激活死亡信号。

MAMs通过IP3R1-GRP75-VDAC1调控钙转运
ER-tracker与mito-tracker共定位显示NaIO₃促进MAMs形成。GRP75沉默可减少IP3R1-VDAC1互作，降低线粒体钙摄取，从而抑制后续mtDNA释放和ZBP1激活。

O-GlcNAc修饰稳定GRP75蛋白
NaIO₃通过增加GRP75 O-糖基化（OGT抑制剂OSMI-1可阻断）抑制其泛素化降解，延长半衰期。这种翻译后修饰是MAMs异常增多的关键调控机制。

该研究首次阐明了细胞器互作（ER-线粒体-ZBP1）在AMD中的级联调控机制：O-GlcNAc修饰的GRP75→MAMs形成→钙超载→mPTP开放→mtDNA释放→ZBP1-PANoptosome激活→RPE死亡。这一发现不仅为理解PANoptosis的调控网络提供了新视角，更重要的是揭示了GRP75和ZBP1作为治疗干性AMD的潜在双靶点。研究采用的AAV8介导的基因沉默策略（视网膜下注射shZBP1/shGRP75）为临床转化提供了可行性方案，而O-GlcNAc修饰的干预可能成为调控MAMs动态平衡的新思路。