圖： RIPK3 在胚胎發(fā)育及炎癥調(diào)控中的作用機制 RIPK3 在胚胎發(fā)育及炎癥調(diào)控中的作用機制

2017 年 4 月 25 日，學(xué)術(shù)期刊 Cell Reports 在線發(fā)表了中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院（人口健康領(lǐng)域）章海兵研究組的研究成果 “RIPK3 mediates necroptosis during embryonic development and postnatal inflammation in Fadd-deficient mice”。該研究揭示了細胞程序性壞死關(guān)鍵調(diào)控蛋白 RIPK3 在胚胎發(fā)育及成體炎癥調(diào)控過程中的不同作用機制。

細胞程序性死亡是多細胞生物的基本生命活動。細胞死亡調(diào)控異常與包括腫瘤、自身免疫性疾病、神經(jīng)退行性疾病以及代謝性疾病在內(nèi)的多種疾病相關(guān)聯(lián)。細胞壞死一直被認為是不受基因調(diào)控的細胞死亡形式。但近年隨著細胞程序性壞死被發(fā)現(xiàn)，關(guān)于細胞程序性壞死的分子機制及其在生理病理條件下的作用越來越受到關(guān)注。RIPK3 是介導(dǎo)細胞程序性壞死信號通路的關(guān)鍵調(diào)控蛋白，RIPK3 的缺失能*阻斷細胞程序性壞死的發(fā)生。隨著研究的深入，不斷有研究發(fā)現(xiàn) RIPK3 還參與炎癥小體激活以及多種炎癥信號的調(diào)控，但 RIPK3 在不同條件下如何決定及調(diào)控不同的信號機制還不清楚。

在章海兵研究員的指導(dǎo)下，博士研究生趙群等通過構(gòu)建 RIPK3 激酶結(jié)構(gòu)域突變的小鼠，發(fā)現(xiàn)該突變小鼠能正常的生存，體內(nèi)體外實驗均證實該激酶結(jié)構(gòu)域突變導(dǎo)致激酶活性降低并特異性的抵抗細胞程序性壞死的發(fā)生。之前的研究發(fā)現(xiàn)細胞凋亡基因 FADD 的缺失導(dǎo)致的胚胎致死是細胞程序性壞死依賴的，即 RIPK3 或 MLKL 的敲除能夠挽救 FADD 敲除小鼠的胚胎發(fā)育致死。因此我們利用該激酶結(jié)構(gòu)域突變小鼠與 FADD 敲除小鼠交配，意外發(fā)現(xiàn) RIPK3 激酶結(jié)構(gòu)域突變與 FADD 雙敲除的小鼠在出生后一天死亡，并伴有腸道出血癥狀。進一步對其機制探究，發(fā)現(xiàn)腸道組織中 TNF-a、IL-1b 和 CCL2 等炎性因子和趨化因子的表達分泌較野生型小鼠顯著升高，體外誘導(dǎo)分化的巨噬細胞在 LPS 刺激條件下，IL-1β的表達量明顯升高，揭示 FADD 缺失條件下的自發(fā)性腸道炎癥，其調(diào)控不依賴于 RIPK3 激酶功能。此研究在遺傳水平證實，相較于 RIPK3 敲除能*恢復(fù) FADD 缺失導(dǎo)致的發(fā)育及炎癥表型，RIPK3 激酶結(jié)構(gòu)域突變挽救 FADD 敲除小鼠的胚胎發(fā)育，但不能阻斷 FADD 成體缺失誘導(dǎo)的腸道炎癥，揭示了 RIPK3 在胚胎發(fā)育及成體炎癥調(diào)控過程中的不同作用機制，為進一步開發(fā)針對 RIPK3 特異性功能的藥物提供靶點及理論依據(jù)。