RIPK3,全称为受体相互作用丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶3(Receptor-Interacting Serine/Threonine Kinase 3),是受体相互作用丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶家族成员之一。RIPK3在细胞死亡、炎症反应和免疫调节等方面发挥着关键作用。它通过与其他蛋白质的相互作用,参与多种细胞信号传导途径,如肿瘤坏死因子(TNF)信号通路、Toll样受体(TLRs)信号通路和T细胞受体(TCR)信号通路等。RIPK3在细胞死亡途径中起着至关重要的作用,尤其是在细胞坏死性凋亡(necroptosis)过程中。细胞坏死性凋亡是一种程序性细胞死亡形式,与细胞凋亡不同,它不依赖于半胱氨酸蛋白酶(caspase)的活性,而是依赖于RIPK3和混合谱系激酶结构域样假激酶(MLKL)的相互作用。RIPK3和MLKL的激活导致细胞膜破裂,释放损伤相关分子模式(DAMPs),从而触发炎症反应。
RIPK3的缺失对小鼠的表型产生显著影响。RIPK3缺失小鼠是健康的,而RIPK1缺失小鼠则在出生后不久死亡。这表明RIPK3在维持细胞生存和炎症反应方面发挥着重要作用。此外,RIPK3缺失小鼠在各种疾病模型中表现出较好的预后,如炎症性肠病、结肠癌和自身免疫性疾病等。这表明RIPK3在病理过程中发挥着重要作用,可能是治疗这些疾病的新靶点。
RIPK3与STING信号通路密切相关。STING是一种重要的干扰素基因刺激因子,参与多种炎症性疾病的发生。研究表明,RIPK3和MLKL的抑制可以降低STING信号通路的活性。RIPK3的缺失可以抑制STING信号通路,从而减轻由STING驱动炎症性疾病的发生[1]。
RIPK3在肿瘤免疫治疗中具有重要作用。研究表明,RIPK3的激活可以增强肿瘤微环境中的免疫刺激因子产生,从而提高抗肿瘤免疫反应。RIPK3的激活可以抑制TRIM28的染色质结合活性,从而促进NF-κB和SOX9等转录因子的转录活性,导致细胞因子表达增加,进而促进免疫调节过程,如树突状细胞(DC)成熟等[2]。此外,RIPK3的激活还可以促进肿瘤细胞坏死,从而增强肿瘤抗原的呈递和免疫细胞的浸润,提高抗肿瘤免疫反应[5]。
RIPK3与肠道炎症和癌症密切相关。研究表明,肠道上皮细胞中的TSC1/mTOR通路可以控制RIPK3的表达和激活,从而影响肠道炎症和癌症的发生。mTOR的过度激活可以导致肠道上皮细胞坏死,破坏肠道屏障,从而增加肠道炎症和癌症的发生风险[3]。
RIPK3与ZBP1和ADAR1等蛋白质相互作用,参与细胞死亡的调节和肿瘤的发生。ZBP1是一种Z-DNA结合蛋白,可以激活炎症细胞死亡和PANoptosis,而ADAR1是一种RNA编辑酶,可以维持细胞稳态。研究表明,ADAR1通过与ZBP1相互作用,限制ZBP1和RIPK3的相互作用,从而抑制PANoptosis的发生。ADAR1的缺失可以激活ZBP1,促进PANoptosis的发生,从而抑制肿瘤的发生[4,6]。
RIPK3与牙龈成纤维细胞坏死性凋亡密切相关,参与牙周炎的发生。研究表明,牙龈成纤维细胞中的坏死性凋亡可以加重牙龈炎症和牙槽骨吸收。RIPK3和MLKL的抑制剂可以减轻坏死性凋亡的发生,从而减轻牙周炎的症状[7]。
RIPK3是一种重要的受体相互作用丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,在细胞死亡、炎症反应和免疫调节等方面发挥着关键作用。RIPK3的缺失对小鼠的表型产生显著影响,表明其在维持细胞生存和炎症反应方面发挥着重要作用。RIPK3与STING信号通路、肿瘤免疫治疗、肠道炎症和癌症、ZBP1和ADAR1、牙龈成纤维细胞坏死性凋亡等密切相关,为相关疾病的治疗和预防提供了新的思路和策略。
参考文献:
1. Zhang, Xufei, Wu, Jie, Liu, Qinjie, Zhao, Yun, Ren, Jianan. . RIPK3-MLKL necroptotic signalling amplifies STING pathway and exacerbates lethal sepsis. In Clinical and translational medicine, 13, e1334. doi:10.1002/ctm2.1334. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37475188/
2. Park, Han-Hee, Kim, Hwa-Ryeon, Park, Sang-Yeong, Roe, Jae-Seok, Kim, You-Sun. 2021. RIPK3 activation induces TRIM28 derepression in cancer cells and enhances the anti-tumor microenvironment. In Molecular cancer, 20, 107. doi:10.1186/s12943-021-01399-3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34419074/
3. Xie, Yadong, Zhao, Yifan, Shi, Lei, Li, Huabin, Xiao, Hui. . Gut epithelial TSC1/mTOR controls RIPK3-dependent necroptosis in intestinal inflammation and cancer. In The Journal of clinical investigation, 130, 2111-2128. doi:10.1172/JCI133264. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31961824/
4. Karki, Rajendra, Sundaram, Balamurugan, Sharma, Bhesh Raj, Vogel, Peter, Kanneganti, Thirumala-Devi. . ADAR1 restricts ZBP1-mediated immune response and PANoptosis to promote tumorigenesis. In Cell reports, 37, 109858. doi:10.1016/j.celrep.2021.109858. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34686350/
5. Snyder, Annelise G, Hubbard, Nicholas W, Messmer, Michelle N, Baker, David, Oberst, Andrew. . Intratumoral activation of the necroptotic pathway components RIPK1 and RIPK3 potentiates antitumor immunity. In Science immunology, 4, . doi:10.1126/sciimmunol.aaw2004. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31227597/
6. Zhang, Ting, Yin, Chaoran, Fedorov, Aleksandr, Herbert, Alan, Balachandran, Siddharth. 2022. ADAR1 masks the cancer immunotherapeutic promise of ZBP1-driven necroptosis. In Nature, 606, 594-602. doi:10.1038/s41586-022-04753-7. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35614224/
7. Zhang, Kaiying, Chen, Xiaoxin, Zhou, Rong, Qiu, Wei, Fang, Fuchun. 2023. Inhibition of gingival fibroblast necroptosis mediated by RIPK3/MLKL attenuates periodontitis. In Journal of clinical periodontology, 50, 1264-1279. doi:10.1111/jcpe.13841. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37366309/