王 剛，楊飛飛，羅 茂

1.西南醫(yī)科大學藥物研究中心（瀘州646000）；2.西南醫(yī)科大學心血管藥理系（瀘州646000）；3.重慶醫(yī)科大學藥理系（重慶 400016）

細胞死亡及功能失調(diào)具有生理和病理功能。長期以來，細胞死亡一直被生物學家認為是細胞生命不可避免的。然而，在過去幾十年中積累的大量實驗證據(jù)揭示了一系列基因編碼的機制，這些機制可以有針對性地消除多余的、不可逆轉(zhuǎn)的受損和/或潛在的有害細胞[1]。Bertheloot等[2]發(fā)現(xiàn)了細胞的壽命可以從幾天到幾年不等，這取決于細胞的類型，且許多生理過程需要調(diào)節(jié)性細胞死亡（regulated cell death，RCD）才能發(fā)揮其功能。例如，B細胞和T細胞的發(fā)育和免疫選擇。因此，人體內(nèi)每天都有數(shù)十億細胞死亡，并被吞噬細胞迅速清除，這種清除死亡細胞的機制在正常條件下運作順利，證明了吞噬過程的有效性。損傷和身體創(chuàng)傷可能會導致意外的細胞死亡，但在過去的四十年中，人類逐漸認識到細胞在需要時也可能主動參與細胞死亡[3]。這些受調(diào)控的細胞死亡形式與人類胚胎發(fā)育、穩(wěn)態(tài)維持和疾病病理學有著內(nèi)在的聯(lián)系。在這篇綜述中，我們討論了目前主要RCD 類型的定義及分子機制，包括凋亡、自噬、壞死性凋亡、鐵死亡、焦亡、依賴性細胞死亡、內(nèi)源性細胞死亡、網(wǎng)狀細胞死亡、溶酶體依賴性細胞死亡、堿中毒和氧中毒，同時簡述了不同類型的RCD 在癌癥、心血管損傷及免疫浸潤等相關疾病的作用和前景。

1 凋亡

細胞凋亡（apoptosis）是一種在動物界廣泛存在的受調(diào)控的細胞死亡機制，在過去三十年的大部分時間里，它被認為是唯一受調(diào)控的細胞死亡類型。其主要特征表現(xiàn)為：細胞變圓且體積減少或縮小、偽足收縮、細胞核固縮并破裂、染色質(zhì)沿核膜凝聚、典型的細胞質(zhì)細胞器沒有超微結(jié)構(gòu)改變、質(zhì)膜起泡并伴隨出現(xiàn)細胞核塌陷和小細胞碎片，隨后吞噬細胞將凋亡小體吞噬，阻斷其作用的發(fā)揮，進一步阻止了細胞炎性內(nèi)容物釋放到周圍區(qū)域，從而避免引起炎癥反應[4]。

凋亡是最讓人熟知的RCD方式之一，基本特征是細胞色素C（cytochrome C，cyt-C）從線粒體中被釋放，受到抗凋亡蛋白B細胞淋巴瘤-2（B cell lymphoma-2，BCL-2）家族以及促凋亡蛋白半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶（caspase，CASP）啟動蛋白如CASP-8，CASP-9、CASP-10 及CASP 效應蛋白如CASP-3、CASP-6、CASP-7 的平衡調(diào)節(jié)，最終導致CASP-6 破壞核膜，促使胞內(nèi)多蛋白膜裂解以及基因組DNA分解為核小體結(jié)構(gòu)[5-6]。從機理上講，線粒體cyt-C 釋放激活下游的CASP有兩個主要途徑：內(nèi)在途徑和外在途徑。內(nèi)源性凋亡是一種由微環(huán)境受到多種干擾引起的RCD，包括有毒物質(zhì)刺激、DNA損傷、生長因子分泌、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激、活性氧（reactive oxygen species，ROS）超載等導致細胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)失調(diào)或失衡，其特點是線粒體外膜通透性（mitochondrial outer membrane permeabilization，MOMP）增加，導致cyt-C 進入到胞漿內(nèi)[3，7]。與此同時，屬于BCL-2 家族的促凋亡蛋白，如BAX、BAK 和PUMA，也促進了cyt-C 向胞漿的釋放，加速凋亡發(fā)展[8]。并且，MOMP還能誘導形成凋亡小體，這是一個由cyt-C、凋亡蛋白酶激活因子1、dATP 和pro-CASP-9 組成的大規(guī)模復合物。組裝后的凋亡小體激活CASP-9，可裂解蛋白酶CASP-3 和CASP-7，并釋放其凋亡執(zhí)行器功能。該過程一旦被激活，作為凋亡過程的最后一步，CASP-3和CASP-7將其他幾種凋亡蛋白（即CASP-2、CASP-6、CASP-8和CASP-10）裂解成它們對應的活性形式，形成一個凋亡促進聯(lián)級[2，9–11]。凋亡途徑的第二個分支，即外源性途徑，由位于細胞表面的促凋亡死亡受體，如腫瘤壞死因子受體（tumor necrosis factor receptor，TNFR）、Fas 配體（fas ligand，F(xiàn)asL）和TNF 相關凋亡誘導配體（TNF-relatedapoptosis-inducingligand，TRAIL）受體DR4和DR5激活啟動的。該死亡受體被其配體激活后，在細胞表面形成寡聚平臺，募集適配器蛋白（如TRADD 和FADD）引起凋亡起始物pro-CASP-8和pro-CASP-10的激活，形成死亡誘導信號復合物，使得pro-CASP-8 和pro-CASP-10 通過自催化裂解被激活，最后通過作用效應物CASP-3、CASP-6 和CASP-7發(fā)揮凋亡效應[2，12-13]。

越來越多的證據(jù)表明，多種人類疾病的發(fā)病機制中，細胞凋亡起著關鍵的調(diào)控作用，并能夠影響疾病的發(fā)生發(fā)展。在這種情況下，有必要考慮導致細胞過度死亡與凋亡水平增加相關的疾病，以及細胞存活時間延長與凋亡水平降低相關的疾病的防治策略[14-15]。事實上，細胞凋亡是由活化的T 細胞和自然殺傷細胞釋放顆粒酶家族分子引起的，這些蛋白水解酶被發(fā)現(xiàn)以幾種CASPs或BH3相互作用域死亡激動劑（BH3-interacting domain death agonist，BID）為靶點，將這些介體轉(zhuǎn)化為其活性形式，從而繞過上游信號迫使靶細胞凋亡。

2 自噬

自噬（autophagy）是所有真核生物所共有的一種進化上保守的循環(huán)過程，可將細胞內(nèi)的大分子在溶酶體中分解成多種組成部分。自噬是一個多步驟的RCD，包括起始、囊泡成核（形成杯狀雙膜結(jié)構(gòu)）、囊泡伸長、融合和降解，主要表現(xiàn)為亞細胞膜的重排，將部分細胞質(zhì)和細胞器隔離，形成了一種稱為自噬體的結(jié)構(gòu)，然后將其運輸?shù)饺苊阁w中，將隔離的物質(zhì)進行必要的蛋白質(zhì)水解。這種分解代謝過程標志著自噬途徑的完成，該過程的主要功能是清除受損或衰老的細胞器和維持基礎能量平衡。

自噬過程通過多種調(diào)控因子的協(xié)同作用，從起始到終止始終受到多種信號的嚴格控制。迄今為止，已有超過40 多個自噬相關基因/蛋白（autophagy related genes/proteins，ATG）被鑒定并在自噬膜動力學和過程中起著關鍵作用，其中大多數(shù)在酵母和哺乳動物基因組之間表現(xiàn)出明顯的同源性[16]。研究發(fā)現(xiàn)ATG 能夠受到磷脂酰醇3 激酶-哺乳動物雷帕素靶蛋白復合物1（PI3K-mTORC1）信號通路以及Beclin 1 復合物的調(diào)節(jié)[17]。PI3K 對于自噬體的形成至關重要，而PI3K-mTORC1信號通路是調(diào)節(jié)自噬活性的中心。并且，在腸組織的自噬降解獨立于ATG7、ATG3和脂肪體中因饑餓誘導其他幾個自噬ATG基因，但依賴于泛素激活酶1（ubiquitin activating enzyme 1，Uba1）。此外，在黑腹果蠅唾液腺的發(fā)育性自噬途徑中降解了自噬和凋亡調(diào)控的Utx 組蛋白脫甲基酶（Utx histone demethylase），進一步靶向調(diào)控肌醇1，4，5-三磷酸激酶（inositol 1，4，5-triphosphate kinase，IP3K2）的miRNA-14、Ras 樣蛋白A（Ras-like protein A，Rala）、以及Notch 和巨球蛋白相關補體（macroglobulin complement-related，Mcr）等信號通路，減少了自噬依賴性細胞死亡[18-19]。

自噬活躍于大多數(shù)的細胞類型中，調(diào)節(jié)著多個細胞存活途徑的分子基礎水平變化，特別是在維持細胞內(nèi)細胞器和蛋白質(zhì)的完整性方面，自噬被認為起著管家作用。研究顯示，自噬是依賴于質(zhì)膜Na+/K+-ATPase 的自噬依賴性細胞死亡的一種特定變體，發(fā)現(xiàn)給予Na+/K+-ATPase 抑制劑如強心苷，在新生兒缺氧缺血的大鼠模型中賦予神經(jīng)保護作用；同時神經(jīng)元ATG7 特異性缺失，可以防止神經(jīng)元RCD并提供強有力的神經(jīng)保護[20]。然而，越來越多的證據(jù)表明，癌癥、神經(jīng)病變、心臟病、自體免疫疾病和其他疾病中關鍵自噬基因的突變或功能喪失與疾病和衰老有關，顯示出自噬的重要性。

3 壞死性凋亡

壞死性凋亡（necroptosis）屬于RCD 的一類，表現(xiàn)為細胞體積增大、細胞器腫脹、質(zhì)膜破裂和隨后的細胞內(nèi)物質(zhì)丟失，這同壞死有相似的形態(tài)學特點[21]。然而長期以來，壞死性凋亡僅僅被認為是一種不受控制ACD 死亡形式，但越來越多的研究表明，壞死的發(fā)生可能受到一系列信號轉(zhuǎn)導途徑和分解代謝機制的精細調(diào)控。

在分子水平上，壞死性凋亡主要依賴于受體相互作用蛋白激酶1（receptor-interacting protein kinase 1，RIPK1）和混合譜系激酶結(jié)構(gòu)域樣假激酶（mixed lineage kinase domain like pseudokinase，MLKL）的順序激活[22]。首先，RIPK1 確實是炎癥、免疫、細胞應激、細胞存活和細胞死亡之間的多功能信號激酶，RIPK1通過作用于RIPK3的RIP同型相互作用基序（RIP homotypic interaction motif，RHIM）結(jié)構(gòu)域激活RIPK3，其抑制劑Necrostatin-1 在體內(nèi)外都能強烈抑制TNFR1 驅(qū)動的壞死性凋亡[23]?；蛘?，在RHIM 與toll 樣受體適配器分子1（Toll-IL-1 receptor domain-containing adaptor molecule-1，TICAM1/TRIF）相互作用后，通過體內(nèi)的雙鏈RNA（double-stranded RNA，dsRNA）激活TLR3，也可以通過脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）或質(zhì)膜上的各種損傷相關分子模式激活TLR4，從而進一步激活RIPK3[24]。隨后發(fā)現(xiàn)的MLKL 作為壞死性凋亡的效應因子，大大增強了我們對壞死性凋亡分子過程的理解。同時，TICAM1 是RIPK3-MLKL 依賴性壞死對TLR 配體的反應所必需的。同樣地，研究顯示某些病毒可以直接與RIPK3 結(jié)合，或促進宿主Z-DNA 結(jié)合蛋白與RIPK3的結(jié)合，進一步催化MLKL 的磷酸化，導致MLKL 寡聚體（最可能是三聚體或四聚體）的形成，這些寡聚體轉(zhuǎn)移到質(zhì)膜上，通過翻轉(zhuǎn)機制結(jié)合到特定的磷脂酰肌醇磷酸物中，從而改變質(zhì)膜通透性[25]。因此，膜損傷和修復之間的良好平衡最終決定了壞死性凋亡的細胞命運。

現(xiàn)在已清楚，壞死性凋亡（通常表現(xiàn)為壞死的形態(tài)類型）不僅介導了應激反應失敗時的適應功能，而且還參與了發(fā)育保障計劃（以確保在分娩前消除潛在的缺陷有機體），以及維持成人T細胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)[26]。其中，在缺乏共同的生化檢測的情況下，壞死細胞死亡在很大程度上仍然是通過凋亡或自噬標記物來確定的，特別是當細胞經(jīng)歷早期質(zhì)膜通透性改變時[27]。

4 細胞鐵死亡

鐵死亡（ferroptosis）是一種由細胞內(nèi)微環(huán)境的特定擾動引發(fā)的RCD 形式，特別是嚴重的脂質(zhì)過氧化，它依賴于ROS 的產(chǎn)生和鐵的可用性。形態(tài)學上，鐵死亡主要發(fā)生在細胞內(nèi)，表現(xiàn)為線粒體體積減少，雙層膜密度增加，線粒體嵴減少或消失，但細胞膜完整，細胞核大小正常，無DNA片段化，并且可能與免疫刺激阻尼的持續(xù)釋放有關[28]。

在機制上，這些死亡細胞不顯示任何凋亡或壞死的標志。相反，鐵死亡通過非酶反應（fenton reaction）和酶機制（脂氧合酶）引發(fā)的鐵催化脂質(zhì)過氧化過程發(fā)生，其中多不飽和脂肪酸是膜脂過氧化的主要靶點[29]。Xc-系統(tǒng)（System Xc-）是一種廣泛分布于磷脂雙分子層中的氨基酸逆向轉(zhuǎn)運蛋白，介導細胞外胱氨酸和細胞內(nèi)谷氨酸在質(zhì)膜上的交換，是細胞中重要抗氧化系統(tǒng)的一部分，由兩個亞單位SLC7A11和SLC3A2組成的異二聚體。半胱氨酸和谷氨酸在胞內(nèi)外以1:11 的比例被Xc-系統(tǒng)交換，促進谷胱甘肽（glutathione，GSH）的合成，GSH 在谷胱甘肽過氧化物酶（glutathione peroxidases，GPXs）作用下降低ROS和活性氮（reactive nitrogen species，RNS）的產(chǎn)生。抑制Xc-系統(tǒng)的活性可通過抑制半胱氨酸的吸收來影響GSH的合成，使得GPXs活性降低，抗氧化能力下降，進一步促進脂質(zhì)ROS的積聚，最終發(fā)生氧化損傷和鐵死亡[30]。Yang 等[31]發(fā)現(xiàn)細胞對鐵死亡的敏感性可由GPX4表達下調(diào)引發(fā)，而GPX4表達上調(diào)的細胞能更敏感抑制鐵死亡。綜上表明，由于細胞內(nèi)GSH缺失，GPX4 活性降低，脂質(zhì)過氧化物不能被GPX4催化的還原反應所代謝，且Fe2+以類似Fenton反應的方式氧化脂質(zhì)，使得ROS 聚集，進一步加劇了鐵死亡。

近年來的多項研究指出，在許多疾病的發(fā)生發(fā)展中，鐵死亡起著重要的調(diào)節(jié)作用，已成為相關疾病治療和改善預后的研究熱點和焦點，并開辟了疾病研究領域的新平臺，其在疾病發(fā)生、發(fā)展、治療等方面的臨床意義也逐漸顯現(xiàn)[32]。

5 焦亡

炎癥小體是一種負責釋放白細胞介素（interleukin，IL）家族成員（如IL-1）的細胞溶質(zhì)多蛋白復合物，參與ASC斑點的形成，以及促炎性CASP的激活[33]。而焦亡（pyroptosis）就是由炎癥小體所激活的RCD。焦亡細胞質(zhì)膜的早期通透性與其他非半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶免疫原性的細胞死亡形式（如凋亡、鐵死亡等意外壞死）相同，也與凋亡細胞有一些共同的特征，其中Annexin V 染色、染色質(zhì)凝聚、CASP-3 和CASP-7 的成熟以及聚ADP 核糖聚合酶1[proportion of poly（ADP-ribose）polymerase 1，PARP1]的裂解都被認為是細胞焦亡的標志[34]。

細胞焦亡是由細胞內(nèi)傳感器觸發(fā)的細胞死亡的炎癥形式，可檢測如nod樣受體蛋白（nod-like receptor protein，NLRP）、損傷相關分子模式、病原體相關分子模式、膜紊亂、滲透失衡和離子流出等刺激。焦亡途徑被激活后，這些傳感器會招募適配器ASC，形成微米級結(jié)構(gòu)的炎癥小體，這些寡聚結(jié)構(gòu)充當激活CASP-1 的平臺[35]?；钚訡ASP-1 可以處理細胞因子IL-1β 和IL-18，且CASP-1 的激活是該活性細胞因子所必需的。CASP-1 的激活也使氣皮素D（gasdermin D，GSDMD）被加工成30 kd 片段，能夠寡聚并鎖定在質(zhì)膜上，從而形成孔洞。GSDMD 的裂解依賴于其C 端結(jié)構(gòu)域的存在來募集CASP-1，而GSDMD 的N 端結(jié)構(gòu)域表現(xiàn)出收縮活性[36]。在分子水平上，典型的細胞焦亡通常依賴于一個或多個CASP的激活，包括如CASP-1、CASP-3，小鼠CASP-11及其人類同源物CASP-4 和CASP-5，均取決于起始刺激作用。因此，細胞焦亡往往與IL-1β和IL-18 分泌有關，從而介導強大的促炎癥作用。值得注意的是，CASP-4 還可以誘導IL-18 的蛋白水解切割，作為細胞死亡的固有炎癥形式，細胞焦亡具有多層調(diào)節(jié)。同樣地，NLRP3 和IL-1β的表達需要通過TLR、TNFR 或IL-1R 的刺激啟動，然后是NFκB 激活，且炎性體傳感器通過翻譯后修飾將受到嚴格調(diào)控，例如磷酸化、泛素化或通過切割所激活[37]。

細胞焦亡是一種細胞內(nèi)病原體通過快速質(zhì)膜破裂，從其生態(tài)位中排出并暴露于細胞外空間的RCD模式，有望成為治療細胞內(nèi)溶解性和感染性免疫效應機制的靶點[38]。同時，細胞焦亡從受感染細胞釋放出促炎性因子和危險信號，將聚集大量的免疫細胞到感染部位，有助于根除病原體[39]。然而，要了解焦亡的發(fā)病機制及其在體內(nèi)的確切作用，還需要做大量的工作，只有深入了解這一現(xiàn)象，我們才能開發(fā)有效的新療法來治療如膿毒癥相關的慢性感染性疾病。

6 依賴性細胞死亡

作為一種獨特的RCD死亡途徑，依賴性細胞死亡（parthanatos）能顯著引起DNA 損傷反應（DNA damage response，DDR），并進一步由PARP1 的過度激活所驅(qū)動[40]，又稱為PARP1依賴性細胞死亡。與凋亡不同的是，依賴性細胞死亡可發(fā)生在沒有形成凋亡小體、小尺寸DNA 片段和細胞腫脹的情況下，但卻伴隨著質(zhì)膜破裂。所以介導CASP 使PARP1 失活被認為是抑制依賴性細胞死亡的標志事件[41]。

在分子機制上，凋亡誘導因子線粒體相關蛋白1（apoptosis-inducing factor mitochondrion-associated 1，AIFM1）而非CASP 和凋亡DNA 酶內(nèi)切酶G（endonuclease G，ENDOG），是執(zhí)行依賴性細胞死亡所必需 的[42-43]。過度活躍的PARP1 結(jié)合AIFM1，導致AIFM1 從線粒體釋放到細胞核中，產(chǎn)生部分性染色質(zhì)溶解，并通過PARP1 降解ADP-核糖水解酶3（ADP-ribosylhydrolase 3，ARH3）和環(huán)指蛋白（ring finger protein 146，RNF146），然而，它正是通過DNA糖基化酶8-氧鳥嘌呤-DNA 糖基化酶1（8-Oxoguanine DNA glycosylase 1，OGG1）增強PARP1活性來調(diào)節(jié)的。

據(jù)報道，依賴性細胞死亡會導致各種病理狀況，包括一些心血管和腎臟疾病、糖尿病、腦缺血和神經(jīng)退行性變，因此，在多種疾病動物模型中，可通過藥理學或遺傳干預來抑制PARP1活性，從而發(fā)揮對細胞的保護作用[44]。然而，還需要進一步的實驗來闡明依賴性細胞死亡在這些病理學病因中的實際作用以及依賴性細胞死亡抑制劑的真正治療益處。

7 內(nèi)源性細胞死亡

內(nèi)源性細胞死亡（entosis）是發(fā)生在健康和惡性哺乳動物組織中的一種細胞自相殘殺形式，包括相同（同型）或不同（異型）類型的非吞噬細胞吞噬活細胞。2007年，Brugge等[45]發(fā)現(xiàn)內(nèi)胚層和內(nèi)胚層細胞死亡主要發(fā)生在上皮性腫瘤細胞中，包括異常增殖、葡萄糖饑餓、基質(zhì)粘附、或有絲分裂應激。

目前的模型提出，內(nèi)生細胞的內(nèi)源化是通過細胞入侵而不是通過吞噬作用發(fā)生的。因此，細胞粘附和細胞骨架重排途徑在控制誘導內(nèi)源性細胞死亡中起著核心作用，由吞噬細胞和內(nèi)生細胞之間的連接形成，涉及粘附蛋白鈣粘蛋白E（E-cadherin/cadherin 1，CDH1）和α-E-連環(huán)蛋白（alpha-E-Catenin）[46]。完整的肌動蛋白和微管都是內(nèi)源性細胞死亡發(fā)生過程中細胞骨架重排所必需的。尤其是肌動球蛋白，即細胞骨架中的肌動球蛋白復合體通過一種依賴于RAS同源家族成員A（RAS homolog gene family，member A，RHOA）、Rho 相關的含蛋白激酶1（Rho-associated protein kinase 1，ROCK1）、ROCK2 和相關透明因子（diaphanous，DIAPH1）的局部活性積聚，進一步內(nèi)化細胞的皮層（在細胞與細胞接觸部位的相反極部），導致收縮，促進吞沒。與肌動球蛋白依賴的細胞內(nèi)侵襲模型一致，外源性CDH1的使用促進了CDH1缺乏的乳腺癌細胞內(nèi)吞，而RHOA 或ROCK1 合并ROCK2的強制過表達使內(nèi)吞細胞被上皮性CDH1高表達細胞內(nèi)吞[47]。

基于以上探究，內(nèi)源性細胞死亡起源并依賴于細胞內(nèi)化中的肌動球蛋白，并由溶酶體執(zhí)行。據(jù)報道，用藥理抑制劑消除內(nèi)源性細胞死亡，有利于惡性細胞的錨定和非依賴性生長。然而，也有人認為，通過吞噬細胞的胞質(zhì)分裂失敗機制，內(nèi)胚層侵襲有利于非整倍體化和多倍體化（促進腫瘤進展）[48]。

8 網(wǎng)狀細胞死亡

一種由中性粒細胞胞外陷阱（neutrophil extracellular traps，NETs）顆粒驅(qū)動的RCD 被定義為網(wǎng)狀細胞死亡（netosis），最初發(fā)現(xiàn)在中性粒細胞中與含有染色質(zhì)和組蛋白的纖維網(wǎng)擠出有關，后證實為細胞對感染或損傷作出反應時，所釋放的細胞外網(wǎng)狀DNA蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)[49]。故表明NETs是一種能夠參與自身免疫性疾病并有著顯著治療潛力的RCD形式。

網(wǎng)狀細胞死亡是一個動態(tài)過程，依賴于多種信號和步驟，主要涉及Raf-1原癌基因、RIPK1、絲裂原活化蛋白激酶激酶（mitogen-activated protein kinase kinases，MAP2Ks）和細胞外信號調(diào)節(jié)激酶（extracellular signal-regulated kinase，ERK2），最終伴隨煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate，NADPH）氧化酶激活和隨后的ROS生成[50]。根據(jù)這個模型，胞內(nèi)的ROS將通過觸發(fā)彈性蛋白酶、中性粒細胞表達（neutrophil-expressed，ELANE）和髓過氧化物酶（myeloperoxidase，MPO）從中性粒細胞顆粒釋放到胞漿，然后轉(zhuǎn)移到細胞核，以促進ELANE的MPO依賴性蛋白水解活性，隨后ELANE的胞漿池將催化F-肌動蛋白的蛋白水解，進一步引起細胞骨架動力學受損[51]。除此之外，ELANE的核池將促進組蛋白（可能還有核膜）的降解，并與MPO一起促進染色質(zhì)去凝，這將隨著染色質(zhì)纖維與細胞質(zhì)和核成分混合的擠出而達到高峰，最終導致質(zhì)膜破裂和RCD[52]。綜合研究顯示，存活的中性粒細胞、嗜酸性粒細胞和嗜堿性粒細胞可以形成并擠壓網(wǎng)狀細胞。

與此同時，升高的NETs不僅通過捕獲病原微生物（如細菌和病毒）來阻止感染的傳播，還可以促進濕氣釋放，因此可能導致自身免疫性疾?。ㄈ缦到y(tǒng)性紅斑狼瘡，類風濕性關節(jié)炎、哮喘、血管性血管炎和銀屑?。?、缺血再灌注損傷和腫瘤發(fā)展[53]。

9 溶酶體依賴性細胞死亡

溶酶體依賴性細胞死亡（lysosome-dependent cell death，LDCD），是一種由水解酶介導的RCD，水解酶在溶酶體膜通透性（lysosomal membrane permeabilization，LMP）增強后釋放到細胞質(zhì)中，可由作為酸性細胞器的溶酶體來降解各種異噬和自噬物質(zhì)，包括未發(fā)揮效應的細胞內(nèi)大分子、大細胞器和入侵的病原體[54]，也稱為溶酶體細胞死亡。

在生化水平上，溶酶體依賴性細胞死亡發(fā)生在LMP 之后，導致包括組織蛋白酶家族的蛋白水解酶在內(nèi)的溶酶體內(nèi)容物釋放到細胞質(zhì)中。據(jù)報道，信號轉(zhuǎn)導和轉(zhuǎn)錄激活因子3（signal transducer and activator of transcription 3，STAT3）在哺乳后乳腺退化過程中促進LDCD，因為它上調(diào)了組織蛋白酶B（cathepsin B，CTSB）和CTSL 的表達，同時下調(diào)其內(nèi)源性抑制劑絲氨酸（或半胱氨酸）肽酶抑制因子Serpina3g的表達[55]。值得注意的是，LDCD 不一定涉及MOMP和CASP，也不一定表現(xiàn)為凋亡形態(tài)類型。這些觀察結(jié)果表明，LMP 和LDCD 與應激和其他RCD 子程序的適應性反應密切相關。

溶酶體依賴性細胞死亡是RCD的一個子程序，由細胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)的擾動引起，并由溶酶體膜的通透性來界定。溶酶體依賴性細胞死亡與多種病理生理條件有關，包括炎癥、組織重塑（例如，哺乳后乳腺退化）、衰老、神經(jīng)退行性變、心血管疾病和細胞內(nèi)病原體[56]。

10 堿中毒

堿中毒（alkaliptosis）是一種由細胞內(nèi)堿化驅(qū)動并依賴于pH 變化的新型RCD，由Song 等[57]在2018年提出。他們針對人類胰腺癌細胞系細胞毒活性的G蛋白偶聯(lián)受體（G-protein-coupled receptor，GPCR）的小分子化合物文庫篩選并鑒定出了JTC801（阿片受體抑制劑），發(fā)現(xiàn)后者是一種阿片類鎮(zhèn)痛藥，能有效殺死一組人胰腺、腎臟、前列腺、皮膚和腦癌細胞系，這些細胞毒性作用與細胞凋亡、壞死、自噬或鐵死亡無關，因為從基因或藥物上阻斷這些形式的RCD 并不能逆轉(zhuǎn)JTC801 誘導的細胞死亡。相反，N-乙酰半胱氨酸、N-乙酰丙氨酸和酸性培養(yǎng)基對細胞內(nèi)堿化的抑制阻止了JTC801 誘導的細胞死亡[57]。在分子水平上，堿中毒需要核因子κB激酶亞基抑制劑β（inhibitor of nuclear factor kappa B kinase subunit β，IKBKB）和碳酸酐酶9（carbonic anhydrase IX，CA9）途徑依賴性下調(diào)，這些是參與pH 調(diào)節(jié)的關鍵酶[57]。盡管代謝性堿中毒是一種獨特的伴有腎或肺損傷的酸堿紊亂，最近卻被認為是一種新的癌癥治療策略，可用于多種腫瘤，尤其是胰腺癌的治療，但堿中毒在人類疾病中的病理學意義仍不清楚，其核心效應分子的意義也不清楚。

11 氧中毒

氧中毒（oxeiptosis）是一種新的氧自由基誘導的CASP 非依賴性RCD，由KEAP1-磷酸甘油酸變位酶家族成員5（phosphoglycerate mutase family member 5，PGAM5）-AIFM1 通路激活驅(qū)動。該術語由Andreas Pichlmair等[58]于2018年在一項研究中引入，該研究報告了小鼠對臭氧的反應以及培養(yǎng)的成纖維細胞和上皮細胞對過氧化氫（H2O2）的反應。臭氧或H2O2誘導的缺氧不依賴于凋亡或自噬CASP、壞死、自噬，已知KEAP1-NFE2L2 途徑介導對氧化損傷的細胞保護反應。然而，過度激活的KEAP1 以非NFE2L2依賴的方式介導H2O2誘導的氧中毒，通過涉及KEAP1-PGAM5 的相互作用途徑，一種線粒體絲氨酸蘇氨酸磷酸酶，在Ser 處使AIFM1 去磷酸化。與AIFM1 介導的CASP 非依賴性凋亡和parthanatos 不同，去磷酸化的AIFM1 介導的氧中毒不需要將AIFM1 從線粒體轉(zhuǎn)移到細胞核[58]。在體內(nèi)，PGAM5-/-小鼠對臭氧處理或病毒感染后的炎癥和損傷更為敏感，說明氧中毒可抑制炎癥。然而，H2O2如何誘導如此多不同的細胞死亡方式，包括氧中毒、凋亡、鐵死亡和壞死，仍然是一個開放的難題[58-59]，了解AIFM1的位置和修飾依賴性作用可能有助于我們區(qū)分這些不同類型的RCD，其中氧中毒在人類疾病病理性細胞死亡中的作用仍不清楚。

12 小結(jié)與展望

細胞死亡可能以多種形式發(fā)生，以應對不同的環(huán)境變化，隨著研究的深入，人們逐漸發(fā)現(xiàn)RCD 不僅僅只有經(jīng)典的凋亡途徑。根據(jù)最新研究進展，如細胞自噬、壞死及焦亡等擁有各自不同的作用程序，見圖1。并且RCD的發(fā)生是多種模式進行的，對單一或混合類型的細胞死亡失去控制會導致人類疾病，如癌癥、神經(jīng)系統(tǒng)退行性變、自身免疫性缺陷疾病和傳染病等[60-61]。并且，RCD 不僅在維持機體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定方面起著管理的作用，而且在不必要的細胞死亡中也可能起著調(diào)控作用[1，62]。所以，對RCD 的研究需要更加深入，更加準確地確定每種RCD的獨特分子效應，進一步探明不同細胞死亡程序之間的相互作用和必要聯(lián)系，以評估抗RCD 的促生存或重編程機制；此外，還需要更多的研究來確定每個RCD 子程序之間的臨界點，并研究RCD過量或不足在人類疾病中的作用。未來幾年，隨著人們對調(diào)控細胞死亡的復雜調(diào)控機制有了更多的了解，這一領域肯定會有更大的突破。同時也會有新藥的開發(fā)以調(diào)節(jié)細胞死亡為基礎，運用到對多疾病的預防和治療中。

圖1 細胞調(diào)節(jié)性死亡研究中的主要類型、發(fā)現(xiàn)時間和特異性分子