受体相互作用蛋白激酶1在心血管疾病中的研究进展

原野 刘洋 徐志云

1 受体相互作用蛋白激酶1与坏死性凋亡

坏死性凋亡为细胞死亡的一种裂解形式，其特征是质膜完整性迅速丧失并释放促炎性细胞内容物[1]，同时释放损伤相关分子模式并激发免疫应答[2]。因其高度依赖细胞信号通路的调控，故也被称为“程序性坏死”。坏死性凋亡级联反应信号可由炎性介质，如肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、γ干扰素(IFN-γ)、内毒素和Fas分别通过肿瘤坏死因子受体1(TNFR1)、干扰素受体(IFNR)、TLR3/4和Fas/TRAILR传递并启动[3-4]。

受体相互作用蛋白激酶1(RIPK1)是RIP家族中第一个成员，是一种细胞内信号蛋白，其结构包含N端激酶域、中间域、RIP同型相互作用基序域和C端死亡域。PIPK1在炎性反应和坏死性凋亡的信号级联反应中发挥重要的调控作用[5]。

2 RIPK1在心血管疾病中的作用

2.1 动脉粥样硬化

动脉粥样硬化是血管疾病的主要病因之一。研究表明，坏死性凋亡在动脉粥样硬化斑块中被激活，在不稳定动脉粥样硬化斑块中发现RIPK1和磷酸化的MLKL(坏死的最终执行者)表达水平显著升高[6]。使用泡沫细胞的血清饥饿模型模拟动脉粥样斑块中细胞的营养供应不足状态，结果显示RIPK1蛋白水平以及MLKL寡聚显著增加[7]。磷脂转移蛋白(PLTP)与动脉粥样硬化严重程度相关，缺乏该蛋白的小鼠除了动脉粥样硬化中细胞死亡减少外斑块中RIPK1水平也降低。相反，使用腺病毒过表达PLTP则会增加鼠动脉粥样硬化斑块的发生率，并使RIPK1蛋白水平升高[8]。虽然RIPK1缺陷的动物出生后不久就死亡(核因子κβ信号改变和细胞死亡模式改变所致)，但可使用靶向抑制剂探索RIPK1在心血管疾病中的作用[9]。Karunakaran等[10]使用RIPK1抑制剂Necrostatin-1(Nec-1)处理动脉粥样硬化小鼠模型，结果表明，Nec-1治疗6周可显著改善升主动脉和降主动脉粥样硬化病变。 Nec-1处理可减少动脉粥样硬化病变中磷酸化的MLKL，这表明病灶减小可能是由于坏死性凋亡细胞的数量减少。

An等[11]对人脐静脉内皮细胞进行的研究发现，氧化型低密度脂蛋白上调了RIPK1 mRNA和蛋白的表达，减少解偶联的内皮型一氧化氮合酶(eNOS)的产生，同时增加了炎性血管黏附标志物，并诱导单核细胞黏附至内皮细胞。应用Nec-1可以减轻氧化型低密度脂蛋白对eNOS表达的不利影响，减少血管黏附分子的表达，并减少单核细胞与脐静脉内皮细胞的结合。在评估氧化低密度脂蛋白对RIPK1干扰RNA处理细胞的影响时发现，经氧化低密度脂蛋白处理后，RIPK1沉默的细胞中血管黏附标记物和单核细胞黏附作用较未处理组减少[12]，说明RIPK1可能通过坏死性凋亡以外的途径促进动脉粥样硬化。

2.2 心肌梗死

研究表明，急性心肌梗死大鼠心肌组织中RIPK1磷酸化蛋白水平较正常对照组上升1.5倍[13]。Song等[14]研究RIPK1在心肌梗死中的作用，评估Nec-1减轻心肌梗死严重程度的疗效，发现使用Nec-1治疗可以显著减少过氧化氢诱导的心肌细胞死亡。该研究还表明，在C57BL/6J小鼠心肌梗死(前降支结扎)模型中，Nec-1治疗剂量为30 μmol/L时可显著缩小心肌梗死范围。Nec-1在心肌梗死啮齿动物模型中缩小心肌梗死范围的有效性随后被多个研究小组证实。除了坏死和梗死面积的减少，在Nec-1治疗下，心肌梗死啮齿动物的心脏组织中发现炎性细胞浸润减少[15]。Oerlemans等[16]对小鼠缺血性损伤后28 d的跟踪观察结果表明，经Nec-1治疗的小鼠左室射血分数显著改善，心脏磁共振的检查显示不良心脏重构较少。

RIPK1在啮齿类动物心肌梗死中的作用可能是通过位于坏死性凋亡信号转导中下游的RIPK3实现的。Xiao等[17]发现在心肌梗死小鼠模型中，缺血性损伤后的心肌细胞中RIPK3表达明显上调。心肌梗死后3 d，与野生型小鼠相比，RIPK3敲除(RIPK3-/-)小鼠梗死面积明显缩小，并且射血分数显著提高[(45±3.6)%对(32±4.4)%，P<0.05][18]。另外，Zhang等[19]发现miR-325-3p在心肌梗死小鼠中表达显著下调。而过表达miR-325-3p可以通过抑制心肌组织中RIPK3的表达来抑制坏死性凋亡，并减轻缺血后的心脏损伤。已经确定了几种小分子化合物可以通过抑制RIPK3激酶的活性使细胞免于坏死性凋亡[20-21]。但RIPK3特异性抑制剂在降低心肌梗死严重程度方面的作用尚未得到证实。

2.3 腹主动脉瘤

RIPK1介导的坏死性凋亡参与了主动脉瘤的发病过程[22]。与对照组(移植供体)相比，腹主动脉瘤未破裂的患者腹主动脉免疫组织化学染色显示RIPK1表达升高，平滑肌细胞层的肌动蛋白染色减少。在腹主动脉瘤小鼠模型(弹性蛋白酶灌注模型)中，与对照组相比，腹主动脉瘤小鼠RIPK1 mRNA的表达增加了2.4倍(n=8，P=0.0003)[23]。在用主动脉弹性蛋白酶灌注的RIPK1-/-小鼠中，9只RIPK1-/-小鼠无动脉瘤发生(定义为主动脉直径增加50%)，而9只RIPK1+/+小鼠中有8只形成动脉瘤。组织学分析显示，RIPK1-/-小鼠的弹性蛋白碎片和形态异常的平滑肌细胞数量减少。腹主动脉瘤中RIPK1的促炎作用同样被证实，抑制主动脉平滑肌细胞培养物中RIPK1的表达，可降低TNF-α刺激后炎性标志物白细胞介素(IL)-6和血管细胞间粘附分子-1的水平[24]。

目前尚无药物可减缓动脉瘤进展或预防破裂。Miffin等[25]的研究结果表明，在腹主动脉瘤的弹性蛋白酶灌注小鼠模型中，RIPK1抑制剂Nec-1s(一种优化的Nec-1形式)可以减缓动脉瘤形成后瘤体的生长。诱导动脉瘤后的7～14 d使用Nec-1s治疗不仅显著减慢了动脉瘤的生长，保留了主动脉的组织学结构(弹性蛋白破坏减少并保留了平滑肌层)，还减轻了炎性细胞向血管壁的浸润。这些发现促使人们寻找新型靶向抑制剂。2019年，Zhou等[26]发现了双重RIPK1抑制剂GSK259307A(GSK′074)，其结构与已有的RIPK1抑制剂GSK′843相似。低浓度的GSK′074是一种有效的坏死性抑制剂，同时可以避免GSK′843的细胞毒性。在GSK′074处理的小鼠中，主动脉瘤直径明显减小，主动脉结构得到了较好的维持。在另一种AngⅡ ApoE-/-模型中，经GSK′074治疗的小鼠主动脉瘤直径明显减小，主动脉瘤发生率显著降低[27]。

2.4 血栓形成

血栓形成和血栓栓塞在心肌梗死和卒中中起关键作用。已有研究证明，RIPK1与坏死性凋亡、动静脉血栓形成相关。Zhang等[28]证明RIPK1通过调节血小板促进原发性止血。RIPK1存在于小鼠和人的血小板中，与野生型对照组相比，RIPK1-/-小鼠的鼠尾出血时间显著延长[29]，RIPK1缺失将导致血小板聚集缺陷，破坏致密颗粒的分泌。Zhang等[28]的研究结果进一步阐明RIPK1在原发性止血中的作用。

已有研究结果表明，RIPK1/MLKL驱动的坏死性凋亡途径也在静脉血栓形成中起作用[30]，但有关RIPK1在静脉血栓形成中的作用的研究有限。静脉血栓形成机制复杂，涉及血小板、单核细胞和中性粒细胞的协同作用[31]。Nakazawa等[32]发现MLKL基因缺陷的小鼠(MLKL-/-)或Nec-1s治疗小鼠可以降低血栓发生率。鉴于RIPK1在多种血小板激活途径中起关键作用，Nakazawa等[32]研究了RIPK1、MLKL与血小板激活之间的关系，但Nec-1s对血小板的处理不会影响血小板的活化。然而，Nec-1和核磺酰胺可减少TNF-α驱动的血小板-中性粒细胞的聚集。

3 小结与展望

RIPK1是在细胞坏死性凋亡途径和炎性反应中起重要作用的激酶。 目前已有RIPK1抑制剂投入临床使用，如GSK′843，GSK259307A。进一步明确RIPK1在坏死性凋亡中的分子机制及其与RIPK3、MLKL之间的潜在联系，对于促进RIPK1在心血管疾病预防和治疗中的应用有重要意义。