上海交通大学钟华等团队揭示RIPK3是整合坏死、凋亡与焦亡的核心枢纽

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Cell Death & Differ：统一细胞死亡理论的关键一步，上海交通大学钟华等团队揭示RIPK3是整合坏死、凋亡与焦亡的核心枢纽
$ [0 H+ w$ l: Y; Z7 A, ]/ L1.        程序性细胞死亡（PCD）  n9 V0 ^: T% h6 D  n" i! ?$ l
2.        受体相互作用蛋白激酶3（RIPK3）: t- f: |" L* {. x
3.        PAN凋亡* g- a' {$ p+ u6 |6 c1 P
来源：iNature 2026-04-20 16:35
) {4 t0 m$ Q% f1 o, r% _; B本工作阐明了一个共同机制，揭示RIPK3可作为调控与整合不同程序性细胞死亡（PCD）通路的多分子平台，从而为靶向疾病中的炎症性细胞死亡提供了理论框架。' m; B8 Y& I" l) h' W
受体相互作用蛋白激酶3（RIPK3）已成为特定情境下调控坏死性凋亡与细胞凋亡激活的核心分子，并同时调节炎症反应。4 t, E  J3 F$ N( z) z
2026年4月4日，上海交通大学钟华，周严和Yu Yang共同通讯在Cell Death & Differentiation 在线发表题为RIPK3 sequentially recruits MLKL and RIPK1 to induce PANoptosis and chemokine production的研究论文。7 U% U9 M$ W( B3 O1 X
该研究揭示，RIPK3的直接激活可在单个细胞内同时触发混合谱系激酶结构域样蛋白（MLKL）磷酸化、半胱天冬酶（caspase）活化以及gasdermin蛋白切割，从而诱导PAN凋亡性细胞死亡。该过程由RIPK3-MLKL-RIPK1-FADD-Caspase-8复合物在逐步聚合的RIPK3同源聚集体上组装所协调，其组装顺序由MLKL和受体相互作用蛋白激酶1（RIPK1）对RIPK3不同寡聚状态的差异亲和力所决定。" y! L" G' p+ y  I+ Y& {' r: w/ C
在此过程中，MLKL与GSDMD介导的膜破裂分别受到Caspase-3依赖性切割RIPK3以及GSDMD切割的抑制，而RIPK3的促坏死激酶活性则阻碍RIPK1的招募并减弱caspase的活化。不同通路间的交叉调控导致了独特的细胞形态、改变了的损伤相关分子模式（DAMPs）释放谱以及截然不同的趋化因子分泌模式，这些特征与经典的坏死性凋亡、细胞凋亡和细胞焦亡存在根本差异。/ U# N, q) ~+ q+ N4 s# L( K; q/ b' N
本工作阐明了一个共同机制，揭示RIPK3可作为调控与整合不同程序性细胞死亡（PCD）通路的多分子平台，从而为靶向疾病中的炎症性细胞死亡提供了理论框架。: U8 [- H' Q7 z1 H

! K5 O2 S) Z9 Q程序性细胞死亡（PCD）是细胞主动终止其生命的过程，对于维持组织稳态、调控机体发育以及防御病原体入侵至关重要。受体相互作用蛋白激酶3（RIPK3）是PCD通路的关键调控因子，其可通过特定受体被激活，这些受体包括死亡受体（TNFR1、DR4/DR5、DR6）、模式识别受体（TLR3/TLR4、ZBP1）或病毒蛋白（ICP6），以反映不同的细胞应激刺激。, a7 l, ]1 w. O7 h; J! b
经典的RIPK3激活需要其C端RHIM结构域，该结构域使RIPK3能够传递上游信号，从而通过RHIM-RHIM交互作用在不同蛋白复合物中诱导形成淀粉样蛋白样聚合物。在发生寡聚化和自磷酸化后，活化的RIPK3主要募集混合谱系激酶结构域样蛋白（MLKL），并磷酸化其C端结构域中的激活环（Ser358），导致磷酸化MLKL（p-MLKL）发生核转位至质膜，从而执行坏死性凋亡。( h, f$ [) ^  a
在特定扰动条件下，包括D161N突变体的异位表达、甲型流感病毒（IAV）感染、小分子抑制剂暴露或Hsp90/CDC37分子伴侣抑制，RIPK3可通过RIPK1–FADD–Caspase-8轴诱导细胞凋亡。此外，RIPK3关键性地调控炎症小体组装以启动细胞焦亡，这凸显了其在免疫监视和炎症发病机制中的核心作用。
* x  U) s1 Q7 m# N+ S# n1 a携带催化失活突变Ripk3D161N的小鼠，由于受体相互作用蛋白激酶1（RIPK1）依赖性细胞凋亡导致卵黄囊发育缺陷，从而表现出妊娠中期致死。这些突变体中Caspase-8激活的机制仍未明确，因为基因敲除Tnfr1、Mlkl、Trif、Zbp1、Cyld、Dr3或Cflar均无法阻止胚胎致死。
" m' Y1 d. C+ P在体外，通过GSK'843或GSK'872对RIPK3激酶活性进行药理学抑制，不仅阻断了坏死性凋亡，还诱导了RIPK3-RIPK1-FADD-Caspase-8复合物的组装，导致caspase-3依赖性细胞凋亡。这些观察结果共同表明，RIPK3激酶活性在决定细胞死亡模式中起部分作用。# b, [( E" O  t% q& `1 ]
然而，这一解释受到明显矛盾的挑战：其他激酶失活的Ripk3突变，如Ripk3K51A，产生的是可存活的小鼠；而能完全抑制坏死性凋亡的低剂量激酶抑制剂不足以诱导细胞凋亡。另一种可能的机制涉及HSP90/CDC37调控复合物，它们调节RIPK3的信号输出，在较高水平时驱动坏死性凋亡，而在较低水平时则促进细胞凋亡。' H: A& ^9 |, M2 V) s* x2 d
因此，细胞凋亡与坏死性凋亡之间的选择似乎取决于RIPK3信号复合物的结构构型，并可能受未知相互作用蛋白的调控。值得注意的是，RIPK3激活可以在保留激酶活性的情况下启动任一死亡通路。
. p8 s5 W- y% U, M在IAV感染期间，核内Z-RNA感应蛋白ZBP1募集RIPK3以启动细胞死亡，单个被感染细胞以随机方式发生细胞凋亡或坏死性凋亡。另一个相关情境发生在小鼠胚胎成纤维细胞（MEFs）中，当细胞凋亡抑制蛋白1和2（cIAP1/2）耗竭或TGF-β激活激酶1（TAK1）被抑制时，RIPK3参与肿瘤坏死因子-α（TNF-α）诱导的、RIPK1激酶活性依赖性细胞凋亡。7 V! Z0 _0 X% V) ^
重要的是，在这些条件下，RIPK3参与胞质死亡复合物组装下游的caspase-8激活，而无需抑制其自身激酶活性。这些发现表明，RIPK3介导的细胞命运决定受复杂机制的调控，这些机制超出了其经典的激酶功能。解析这些多层次信号级联的调控结构，对于全面理解RIPK3调控的细胞死亡的病理生理学结局至关重要。0 o# T+ J% U) C! e" b3 D  n* W* d
这种复杂性引出了一个关键问题：RIPK3介导的促凋亡caspase激活与MLKL磷酸化是否能在同一细胞内同时发生。这个问题是关于PAN凋亡（一种新近提出的整合性细胞死亡方式，结合了细胞焦亡、细胞凋亡和坏死性凋亡的特征）持续争论的核心。
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模式机理图（图片源自 Cell Death & Differentiation ）
" o6 L. G/ q2 n本研究中，作者发现由渗透压应激（OS）、化学二聚化或异位过表达触发、且不依赖于其他RHIM适配蛋白的RIPK3直接非经典激活，可在单个细胞内同时诱导MLKL磷酸化和凋亡caspase激活。这种共激活涉及两条通路之间的交叉调控交互作用，并最终导致PAN凋亡性细胞死亡。
1 ~3 B& Z3 N' U6 f7 E- k该过程由RIPK3-MLKL-RIPK1-FADD-Caspase-8复合物在逐步聚合的RIPK3同源聚集体上的组装所协调。作者提出一个顺序组装模型，其中MLKL和RIPK1基于它们对RIPK3不同寡聚状态的不同结合亲和力而被募集。此外，caspase激活加剧了核与线粒体损伤，从而改变了通常与MLKL相关的损伤相关分子模式（DAMP）释放谱。
$ {6 l# m) m* i% k连同不依赖于RIPK1激酶活性的趋化因子分泌，RIPK3启动的PAN凋亡表现出显著增强的免疫刺激潜力。这些发现确立了RIPK3作为细胞死亡中的核心分子支架和信号枢纽，并凸显了PAN凋亡的促炎特性。3 g& L8 o, y) t) y. ?% C
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41418-026-01737-2
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