新型冠狀病毒肺炎患者可出現不同程度的全身癥狀，這些癥狀與炎癥反應、促炎性細胞因子大量釋放和細胞因子風暴有關。近年來，程序性壞死作為可調控的壞死類型，被認為是介導炎癥的重要因素。近期研究顯示，程序性壞死參與了新型冠狀病毒肺炎的炎癥反應和肺纖維化。該文主要就程序性壞死的發生機制、其參與新型冠狀病毒肺炎發生發展的機制以及程序性壞死抑制劑治療新型冠狀病毒肺炎的研究進展進行綜述，旨在為新型冠狀病毒肺炎的診治提供一定依據。
引用本文： 徐彪, 倪吉祥, 楊玉婷, 羅干, 李曉娟. 程序性壞死在新型冠狀病毒肺炎中的研究進展. 華西醫學, 2022, 37(1): 22-26. doi: 10.7507/1002-0179.202104146 復制
約 20%的新型冠狀病毒肺炎（coronavirus disease 2019，COVID-19）患者可發展為全身炎癥反應綜合征或急性呼吸窘迫綜合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）[1]。免疫系統的激活和促炎性細胞因子的產生對于患者身體抵抗病毒的免疫反應非常重要，但免疫系統的過度激活可使血液循環中促炎性細胞因子水平迅速增加，導致患者身體發生細胞因子風暴（cytokine storm，CS）[2]。COVID-19 患者可出現不同程度的全身癥狀，這些癥狀與炎癥反應、促炎性細胞因子大量釋放和 CS 有關，細胞死亡可能是將 CS 與器官損傷聯系起來的機制，在程序化的細胞死亡途徑中，凋亡、焦亡和程序性壞死最具特征，其中焦亡和程序性壞死被認為是炎性細胞的死亡過程，其特征是細胞發生溶解性死亡，釋放細胞因子并引發炎癥，使免疫細胞警覺到致病性或無菌性的損傷[3-4]。目前，COVID-19 的基礎研究、藥物研發和臨床試驗正積極進行，但臨床上仍以對癥支持治療為主[5]。因此，從 COVID-19 的致病機制出發，尋找新興、有效的治療方法是目前的現實需求和研究重點。本文就程序性壞死在 COVID-19 中的研究進展進行綜述，旨在為 COVID-19 的診治提供一定依據。
1 程序性壞死
程序性壞死是一種受到精密調控的細胞死亡方式，其不依賴胱天蛋白酶，是具有典型壞死性形態特征的細胞死亡過程，能被程序性壞死特異性抑制劑-1（necrostatin-1，Nec-1）特異性挽救[6]。程序性壞死的病理學特征與壞死相似，表現為組織水腫、細胞膜迅速破裂和大量內源性損傷相關分子釋放，并引起急性炎癥反應，所涉及的機制類似于細胞凋亡和自噬，其重要的生物學行為由特定程序和相關蛋白自發執行，如細胞膜破裂、氧化應激、線粒體通透性轉換孔持續開放和損傷相關分子模式形成等，可通過干涉關鍵靶點來調控程序性壞死中的細胞死亡和炎癥浸潤等過程[7-8]。此外，腫瘤壞死因子-α與細胞膜上的腫瘤壞死因子受體 1 結合后刺激不同的信號通路，包括核因子κB、受體相互作用蛋白激酶（receptor-interacting protein kinase，RIPK）1 獨立性凋亡、RIPK1 依賴性凋亡和程序性壞死，之后 RIPK1 和 RIPK3 相互作用，進而磷酸化下游的混合系列蛋白激酶樣結構域（mixed lineage kinase domain-like protein，MLKL），形成程序性壞死小體，磷酸化的 MLKL 寡聚體插入細胞膜導致細胞滲透性增強和細胞質成分的釋放，誘導程序性壞死的發生，最終導致細胞死亡[8]。
2 程序性壞死與 COVID-19
2.1 程序性壞死介導的炎癥反應與 COVID-19
人體受到感染后，免疫反應是一把雙刃劍。在感染早期，病毒誘導機體分泌干擾素和其他促炎性細胞因子（如腫瘤壞死因子-α、白細胞介素-1β），并迅速募集先天免疫細胞（如自然殺傷細胞和巨噬細胞）到感染部位，在γ干擾素、腫瘤壞死因子-α和白細胞介素-12 等促炎性細胞因子的刺激下，形成正反饋調節，產生大量細胞因子，干擾病毒的復制，并增強免疫細胞的吞噬和清除病毒，此外，樹突狀細胞和巨噬細胞處理和呈遞抗原，以激活由 T 細胞和 B 細胞介導的病毒特異性細胞和體液免疫反應，病毒進行有效清除后，抗原信號開始減弱，在負性調控網絡的作用下，機體逐漸開始恢復免疫系統穩態[2]。然而，對于一些高致病性冠狀病毒（如新型冠狀病毒、甲型 H1N1 流感病毒和 H7N9、H5N1 禽流感病毒），由于病毒的快速復制，人體免疫系統在應對致病因子時免疫平衡狀態被打破，可導致過度和不受控制地釋放促炎性細胞因子及觸發 CS[9-10]。
COVID-19 患者最初感染時，新型冠狀病毒與鼻腔上皮細胞結合并開始復制，血管緊張素轉換酶 2 是新型冠狀病毒的主要受體，在這個階段，病毒可以通過鼻咽拭子檢測出來，隨后病毒沿著氣道傳播和遷移，并觸發更強的先天免疫反應[11]。新型冠狀病毒到達肺部的氣體交換單元，感染Ⅱ型肺泡上皮細胞，而與Ⅰ型肺泡上皮細胞相比，新型冠狀病毒和流感病毒都優先感染Ⅱ型肺泡上皮細胞[12-13]。感染的肺泡區往往位于周圍和胸膜下[14]。新型冠狀病毒在Ⅱ型肺泡上皮細胞內繁殖，大量病毒顆粒被釋放，導致細胞發生凋亡和死亡[12]。
COVID-19 引起的肺損傷和 CS 可能與患者的臨床表現有關[15]，但病毒引發炎癥反應的機制目前尚不清楚。研究顯示，程序性細胞壞死參與了 COVID-19 的發生發展[16-19]。Li 等[16]發現新型冠狀病毒感染肺泡上皮細胞（calu-3 細胞）會導致程序性壞死標志物 MLKL 磷酸化，磷酸化的 MLKL 在感染細胞中表達上調，且在細胞膜上顯示出被染色，這與被激活磷酸化的 MLKL 的定位一致，紫外線滅活新型冠狀病毒可阻止病毒復制和病毒誘導的 MLKL 磷酸化，表明病毒復制依賴于程序性壞死通路的激活，而 RIPK3 抑制劑 GSK-872 可抑制感染細胞中的磷酸化 MLKL 表達，則提示新型冠狀病毒可誘導 RIPK3 磷酸化，從而觸發程序性壞死途徑；此外，使用 RIPK3 抑制劑 GSK-872 可降低白細胞介素-1β的成熟和分泌，可見程序性壞死在新型冠狀病毒誘導炎癥反應中的作用。而 Siempos 等[17]發現與非 ARDS 患者相比，ARDS 患者血漿 RIPK-3 水平顯著升高。Nakamura 等[18]發現 COVID-19 重癥患者血清 RIPK-3 中位水平明顯高于輕癥患者，提示 RIPK-3 介導的程序性壞死可能參與 COVID-19 急性肺損傷的進展。Karki 等[19]發現在新型冠狀病毒感染過程中，先天性免疫細胞產生多種促炎性細胞因子，但只有腫瘤壞死因子-α和γ干擾素聯合作用才能誘導炎性細胞死亡，腫瘤壞死因子-α和γ干擾素誘導的致死性細胞因子休克小鼠表現為 COVID-19 的組織損傷和炎癥反應，而抑制程序性壞死通路可減輕小鼠的炎癥反應；此外，腫瘤壞死因子-α和γ干擾素抗體治療對新型冠狀病毒感染的膿毒癥小鼠具有保護作用，阻斷腫瘤壞死因子-α和γ干擾素介導的細胞死亡信號通路可以減輕組織損傷和炎癥反應的發生。
總之，上述研究提示，COVID-19 患者程序性壞死標志物激活，使得細胞內的炎癥因子釋放到細胞外，而對感染新型冠狀病毒的肺泡上皮細胞及小鼠給予程序性壞死通路阻斷劑，可以減輕炎癥反應，表明程序性壞死參與了 COVID-19 的炎癥反應。
2.2 程序性壞死介導的炎癥反應與肺纖維化
近年來，程序性壞死作為一種可調節性的壞死類型，被認為是介導炎癥和肺纖維化的重要因素[20]。部分 COVID-19 患者會進展為 ARDS[1]，而對 159 例急性 ARDS 患者的尸檢研究顯示，82 例病程小于 1 周的患者中有 3 例出現肺纖維化，54 例病程在 1～3 周的患者中有 13 例出現肺纖維化，23 例病程超過 3 周的患者中有 14 例出現肺纖維化，提示應在 ARDS 發病的第 1 周內考慮采用抗纖維化干預措施[21]。而相當一部分發展為 ARDS 的患者將經歷肺功能的長期損害和肺部的纖維化[22]。COVID-19 患者尸檢的肺切片中可見大量炎性細胞浸潤、壞死細胞碎片和肺間質纖維化，原位末端轉移酶標記技術和免疫組織化學染色顯示在肺切片中可見明顯的細胞凋亡和程序性壞死，而患者肺部通常會出現肺纖維化，考慮是異常的免疫機制產生 CS，最終導致患者肺纖維化，其相關機制可能是新型冠狀病毒感染肺泡上皮細胞，誘導胱天蛋白酶 8 激活，胱天蛋白酶 8 觸發細胞凋亡并使白細胞介素-1β等促炎性細胞因子具有生物活性，新型冠狀病毒誘導的程序性壞死途徑導致白細胞介素-1β等分泌，引起炎癥反應，從而誘導了細胞凋亡和程序性壞死兩種細胞死亡方式[16, 23]。Hou 等[24]發現腫瘤壞死因子-α通過激活核因子κB 信號通路促進肺間質干細胞向肌成纖維細胞分化，而核因子κB 的活化依賴于 RIPK1，在博來霉素誘導的肺纖維化模型中，抑制核因子κB 信號通路可顯著減少肺間質干細胞分化為肌成纖維細胞，并明顯改善肺纖維化。程序性壞死的典型特征是釋放損傷相關分子，可通過結合模式識別受體而觸發免疫炎癥反應，肺泡周圍的巨噬細胞吞噬細胞碎片或顆粒的情況下不會激活炎癥反應，但在吞噬損傷相關分子的情況下可能會引起強烈的炎癥反應，并會作為抗原呈遞細胞介導 T 細胞的活化和浸潤，進而分泌轉化生長因子-γ、白細胞介素-2、白細胞介素-25、白細胞介素-13 等驅動膠原蛋白沉積，導致肺纖維化[25]。因此，程序性壞死釋放的損傷相關分子被認為是介導免疫炎癥激活的重要因素。Lee 等[26]發現在博來霉素氣管內給藥構建的小鼠肺纖維化模型中，特發性肺纖維化小鼠的肺組織中 RIPK3 和磷酸化的 MLKL 表達水平顯著升高，而與野生型小鼠相比，RIPK3 敲除小鼠肺部纖維化和膠原沉積明顯改善，并且在肺泡灌洗液中損傷相關分子的水平顯著降低，提示程序性壞死的發生與肺纖維化的形成有緊密聯系。總之，部分 COVID-19 患者體內存在 CS 及肺纖維化，可能的機制是程序性壞死的激活導致 CS，并最終導致患者肺纖維化的形成。
2.3 程序性壞死抑制劑與 COVID-19
程序性壞死抑制劑是一組化合物，以其防止細胞程序性壞死的能力命名，其中 Nec-1 是一種低分子量的生物堿，在 2005 年首次被發現是程序性壞死的抑制劑，已被用于研究程序性壞死和靶向 RIPK1 激酶活性在病理性細胞死亡事件中的作用[27]，并在進一步的研究中被發現是 RIPK1 的特異性抑制劑[28]。Nec-1 可通過抑制 RIPK1 磷酸化來有效阻斷 RIPK1-RIPK3-MLKL 信號轉導，從而阻斷細胞死亡，還可以提高細胞活力，Nec-1 不僅能抑制細胞程序性壞死，而且能抑制細胞凋亡[29-31]。
患者感染新型冠狀病毒后，病毒可能誘導過度和長期的細胞因子反應，即在一些嚴重的個體中出現 CS，導致 ARDS 或多器官功能障礙，甚至可能引起死亡，因此 CS 很可能是部分癥狀較輕患者突然病情危重的原因，尤其是對于免疫系統較強的年輕男性，隨后的 CS 導致全身炎癥反應綜合征，損害腎臟、肝臟和心肌，最終導致多器官功能障礙，可見 CS 與患者的預后密切相關[32-34]。已有研究顯示，重癥監護病房患者的血清細胞因子和趨化因子水平明顯高于輕中度臨床癥狀患者，細胞因子和趨化因子的水平升高是 CS 的特征，因此 COVID-19 患者出現敗血癥的機制可能是 CS，控制 CS 的方法可能成為改善重癥 COVID-19 患者病情的新策略[32, 35-36]。程序性壞死導致炎癥反應并釋放細胞因子，包括白細胞介素-6、腫瘤壞死因子-α和白細胞介素-1β等，這些細胞因子已被發現是 COVID-19 發展過程中的關鍵細胞因子[37-38]。Nec-1 作為一種以 RIPK1 為靶點的抗炎化合物，用其靶向壞死組織可能是對抗 COVID-19 的一種潛在策略。Zelic 等[39]發現 RIPK1 激酶無活性的小鼠對全身炎癥反應和 CS 具有抗性，表明程序性壞死和 RIPK1 在全身炎癥反應綜合征中起重要作用，因此研究人員進一步預測 RIPK1 抑制劑可能對膿毒癥或全身炎癥患者有益。事實上，Nec-1 確實可作用于全身炎癥，在大鼠急性胰腺炎模型中，用 Nec-1 治療的大鼠不僅癥狀明顯減輕，同時急性胰腺炎引起的全身炎癥反應也減輕了，這種保護作用的機制可能與 RIPK1/核因子κB p65 有關[40]。雖然上述研究未直接表明程序性壞死與 COVID-19 之間的關系，但 Nec-1 的強抗炎能力使我們預測 Nec-1/Nec-1 類似物可能具有減輕 CS 和全身炎癥的能力，從而有效治療 COVID-19。另外，新型冠狀病毒是一組 RNA 病毒，RNA 病毒已被發現可以通過 RIPK1/RIPK3/Drp1 途徑促進炎癥因子的激活，Nec-1 可以抑制這種激活[41]。因此，Nec-1 或其類似物有可能減輕 COVID-19 引起的炎癥和細胞因子釋放。此外，Nec-1 對腎臟、肝臟和心血管系統有保護作用[30]，這意味著 Nec-1 或其衍生物也可能有助于預防 COVID-19 及其多器官并發癥。
3 結語
綜上所述，程序性壞死參與了 COVID-19 進展過程中的 CS 和肺纖維化，程序性壞死抑制劑可能是治療 COVID-19 的重要靶點。盡管 Nec-1 有代謝不穩定和較大的毒副作用等缺點，但它在疾病模型中的保護作用和潛力不容忽視。目前，其他一些 RIPK1 抑制劑也在進行臨床試驗。值得注意的是，目前對程序性壞死抑制劑治療 COVID-19 是基于現有研究推論，是否同樣適用于臨床治療仍需進一步深入探討。
利益沖突：所有作者聲明不存在利益沖突。
約 20%的新型冠狀病毒肺炎（coronavirus disease 2019，COVID-19）患者可發展為全身炎癥反應綜合征或急性呼吸窘迫綜合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）[1]。免疫系統的激活和促炎性細胞因子的產生對于患者身體抵抗病毒的免疫反應非常重要，但免疫系統的過度激活可使血液循環中促炎性細胞因子水平迅速增加，導致患者身體發生細胞因子風暴（cytokine storm，CS）[2]。COVID-19 患者可出現不同程度的全身癥狀，這些癥狀與炎癥反應、促炎性細胞因子大量釋放和 CS 有關，細胞死亡可能是將 CS 與器官損傷聯系起來的機制，在程序化的細胞死亡途徑中，凋亡、焦亡和程序性壞死最具特征，其中焦亡和程序性壞死被認為是炎性細胞的死亡過程，其特征是細胞發生溶解性死亡，釋放細胞因子并引發炎癥，使免疫細胞警覺到致病性或無菌性的損傷[3-4]。目前，COVID-19 的基礎研究、藥物研發和臨床試驗正積極進行，但臨床上仍以對癥支持治療為主[5]。因此，從 COVID-19 的致病機制出發，尋找新興、有效的治療方法是目前的現實需求和研究重點。本文就程序性壞死在 COVID-19 中的研究進展進行綜述，旨在為 COVID-19 的診治提供一定依據。
1 程序性壞死
程序性壞死是一種受到精密調控的細胞死亡方式，其不依賴胱天蛋白酶，是具有典型壞死性形態特征的細胞死亡過程，能被程序性壞死特異性抑制劑-1（necrostatin-1，Nec-1）特異性挽救[6]。程序性壞死的病理學特征與壞死相似，表現為組織水腫、細胞膜迅速破裂和大量內源性損傷相關分子釋放，并引起急性炎癥反應，所涉及的機制類似于細胞凋亡和自噬，其重要的生物學行為由特定程序和相關蛋白自發執行，如細胞膜破裂、氧化應激、線粒體通透性轉換孔持續開放和損傷相關分子模式形成等，可通過干涉關鍵靶點來調控程序性壞死中的細胞死亡和炎癥浸潤等過程[7-8]。此外，腫瘤壞死因子-α與細胞膜上的腫瘤壞死因子受體 1 結合后刺激不同的信號通路，包括核因子κB、受體相互作用蛋白激酶（receptor-interacting protein kinase，RIPK）1 獨立性凋亡、RIPK1 依賴性凋亡和程序性壞死，之后 RIPK1 和 RIPK3 相互作用，進而磷酸化下游的混合系列蛋白激酶樣結構域（mixed lineage kinase domain-like protein，MLKL），形成程序性壞死小體，磷酸化的 MLKL 寡聚體插入細胞膜導致細胞滲透性增強和細胞質成分的釋放，誘導程序性壞死的發生，最終導致細胞死亡[8]。
2 程序性壞死與 COVID-19
2.1 程序性壞死介導的炎癥反應與 COVID-19
人體受到感染后，免疫反應是一把雙刃劍。在感染早期，病毒誘導機體分泌干擾素和其他促炎性細胞因子（如腫瘤壞死因子-α、白細胞介素-1β），并迅速募集先天免疫細胞（如自然殺傷細胞和巨噬細胞）到感染部位，在γ干擾素、腫瘤壞死因子-α和白細胞介素-12 等促炎性細胞因子的刺激下，形成正反饋調節，產生大量細胞因子，干擾病毒的復制，并增強免疫細胞的吞噬和清除病毒，此外，樹突狀細胞和巨噬細胞處理和呈遞抗原，以激活由 T 細胞和 B 細胞介導的病毒特異性細胞和體液免疫反應，病毒進行有效清除后，抗原信號開始減弱，在負性調控網絡的作用下，機體逐漸開始恢復免疫系統穩態[2]。然而，對于一些高致病性冠狀病毒（如新型冠狀病毒、甲型 H1N1 流感病毒和 H7N9、H5N1 禽流感病毒），由于病毒的快速復制，人體免疫系統在應對致病因子時免疫平衡狀態被打破，可導致過度和不受控制地釋放促炎性細胞因子及觸發 CS[9-10]。
COVID-19 患者最初感染時，新型冠狀病毒與鼻腔上皮細胞結合并開始復制，血管緊張素轉換酶 2 是新型冠狀病毒的主要受體，在這個階段，病毒可以通過鼻咽拭子檢測出來，隨后病毒沿著氣道傳播和遷移，并觸發更強的先天免疫反應[11]。新型冠狀病毒到達肺部的氣體交換單元，感染Ⅱ型肺泡上皮細胞，而與Ⅰ型肺泡上皮細胞相比，新型冠狀病毒和流感病毒都優先感染Ⅱ型肺泡上皮細胞[12-13]。感染的肺泡區往往位于周圍和胸膜下[14]。新型冠狀病毒在Ⅱ型肺泡上皮細胞內繁殖，大量病毒顆粒被釋放，導致細胞發生凋亡和死亡[12]。
COVID-19 引起的肺損傷和 CS 可能與患者的臨床表現有關[15]，但病毒引發炎癥反應的機制目前尚不清楚。研究顯示，程序性細胞壞死參與了 COVID-19 的發生發展[16-19]。Li 等[16]發現新型冠狀病毒感染肺泡上皮細胞（calu-3 細胞）會導致程序性壞死標志物 MLKL 磷酸化，磷酸化的 MLKL 在感染細胞中表達上調，且在細胞膜上顯示出被染色，這與被激活磷酸化的 MLKL 的定位一致，紫外線滅活新型冠狀病毒可阻止病毒復制和病毒誘導的 MLKL 磷酸化，表明病毒復制依賴于程序性壞死通路的激活，而 RIPK3 抑制劑 GSK-872 可抑制感染細胞中的磷酸化 MLKL 表達，則提示新型冠狀病毒可誘導 RIPK3 磷酸化，從而觸發程序性壞死途徑；此外，使用 RIPK3 抑制劑 GSK-872 可降低白細胞介素-1β的成熟和分泌，可見程序性壞死在新型冠狀病毒誘導炎癥反應中的作用。而 Siempos 等[17]發現與非 ARDS 患者相比，ARDS 患者血漿 RIPK-3 水平顯著升高。Nakamura 等[18]發現 COVID-19 重癥患者血清 RIPK-3 中位水平明顯高于輕癥患者，提示 RIPK-3 介導的程序性壞死可能參與 COVID-19 急性肺損傷的進展。Karki 等[19]發現在新型冠狀病毒感染過程中，先天性免疫細胞產生多種促炎性細胞因子，但只有腫瘤壞死因子-α和γ干擾素聯合作用才能誘導炎性細胞死亡，腫瘤壞死因子-α和γ干擾素誘導的致死性細胞因子休克小鼠表現為 COVID-19 的組織損傷和炎癥反應，而抑制程序性壞死通路可減輕小鼠的炎癥反應；此外，腫瘤壞死因子-α和γ干擾素抗體治療對新型冠狀病毒感染的膿毒癥小鼠具有保護作用，阻斷腫瘤壞死因子-α和γ干擾素介導的細胞死亡信號通路可以減輕組織損傷和炎癥反應的發生。
總之，上述研究提示，COVID-19 患者程序性壞死標志物激活，使得細胞內的炎癥因子釋放到細胞外，而對感染新型冠狀病毒的肺泡上皮細胞及小鼠給予程序性壞死通路阻斷劑，可以減輕炎癥反應，表明程序性壞死參與了 COVID-19 的炎癥反應。
2.2 程序性壞死介導的炎癥反應與肺纖維化
近年來，程序性壞死作為一種可調節性的壞死類型，被認為是介導炎癥和肺纖維化的重要因素[20]。部分 COVID-19 患者會進展為 ARDS[1]，而對 159 例急性 ARDS 患者的尸檢研究顯示，82 例病程小于 1 周的患者中有 3 例出現肺纖維化，54 例病程在 1～3 周的患者中有 13 例出現肺纖維化，23 例病程超過 3 周的患者中有 14 例出現肺纖維化，提示應在 ARDS 發病的第 1 周內考慮采用抗纖維化干預措施[21]。而相當一部分發展為 ARDS 的患者將經歷肺功能的長期損害和肺部的纖維化[22]。COVID-19 患者尸檢的肺切片中可見大量炎性細胞浸潤、壞死細胞碎片和肺間質纖維化，原位末端轉移酶標記技術和免疫組織化學染色顯示在肺切片中可見明顯的細胞凋亡和程序性壞死，而患者肺部通常會出現肺纖維化，考慮是異常的免疫機制產生 CS，最終導致患者肺纖維化，其相關機制可能是新型冠狀病毒感染肺泡上皮細胞，誘導胱天蛋白酶 8 激活，胱天蛋白酶 8 觸發細胞凋亡并使白細胞介素-1β等促炎性細胞因子具有生物活性，新型冠狀病毒誘導的程序性壞死途徑導致白細胞介素-1β等分泌，引起炎癥反應，從而誘導了細胞凋亡和程序性壞死兩種細胞死亡方式[16, 23]。Hou 等[24]發現腫瘤壞死因子-α通過激活核因子κB 信號通路促進肺間質干細胞向肌成纖維細胞分化，而核因子κB 的活化依賴于 RIPK1，在博來霉素誘導的肺纖維化模型中，抑制核因子κB 信號通路可顯著減少肺間質干細胞分化為肌成纖維細胞，并明顯改善肺纖維化。程序性壞死的典型特征是釋放損傷相關分子，可通過結合模式識別受體而觸發免疫炎癥反應，肺泡周圍的巨噬細胞吞噬細胞碎片或顆粒的情況下不會激活炎癥反應，但在吞噬損傷相關分子的情況下可能會引起強烈的炎癥反應，并會作為抗原呈遞細胞介導 T 細胞的活化和浸潤，進而分泌轉化生長因子-γ、白細胞介素-2、白細胞介素-25、白細胞介素-13 等驅動膠原蛋白沉積，導致肺纖維化[25]。因此，程序性壞死釋放的損傷相關分子被認為是介導免疫炎癥激活的重要因素。Lee 等[26]發現在博來霉素氣管內給藥構建的小鼠肺纖維化模型中，特發性肺纖維化小鼠的肺組織中 RIPK3 和磷酸化的 MLKL 表達水平顯著升高，而與野生型小鼠相比，RIPK3 敲除小鼠肺部纖維化和膠原沉積明顯改善，并且在肺泡灌洗液中損傷相關分子的水平顯著降低，提示程序性壞死的發生與肺纖維化的形成有緊密聯系。總之，部分 COVID-19 患者體內存在 CS 及肺纖維化，可能的機制是程序性壞死的激活導致 CS，并最終導致患者肺纖維化的形成。
2.3 程序性壞死抑制劑與 COVID-19
程序性壞死抑制劑是一組化合物，以其防止細胞程序性壞死的能力命名，其中 Nec-1 是一種低分子量的生物堿，在 2005 年首次被發現是程序性壞死的抑制劑，已被用于研究程序性壞死和靶向 RIPK1 激酶活性在病理性細胞死亡事件中的作用[27]，并在進一步的研究中被發現是 RIPK1 的特異性抑制劑[28]。Nec-1 可通過抑制 RIPK1 磷酸化來有效阻斷 RIPK1-RIPK3-MLKL 信號轉導，從而阻斷細胞死亡，還可以提高細胞活力，Nec-1 不僅能抑制細胞程序性壞死，而且能抑制細胞凋亡[29-31]。
患者感染新型冠狀病毒后，病毒可能誘導過度和長期的細胞因子反應，即在一些嚴重的個體中出現 CS，導致 ARDS 或多器官功能障礙，甚至可能引起死亡，因此 CS 很可能是部分癥狀較輕患者突然病情危重的原因，尤其是對于免疫系統較強的年輕男性，隨后的 CS 導致全身炎癥反應綜合征，損害腎臟、肝臟和心肌，最終導致多器官功能障礙，可見 CS 與患者的預后密切相關[32-34]。已有研究顯示，重癥監護病房患者的血清細胞因子和趨化因子水平明顯高于輕中度臨床癥狀患者，細胞因子和趨化因子的水平升高是 CS 的特征，因此 COVID-19 患者出現敗血癥的機制可能是 CS，控制 CS 的方法可能成為改善重癥 COVID-19 患者病情的新策略[32, 35-36]。程序性壞死導致炎癥反應并釋放細胞因子，包括白細胞介素-6、腫瘤壞死因子-α和白細胞介素-1β等，這些細胞因子已被發現是 COVID-19 發展過程中的關鍵細胞因子[37-38]。Nec-1 作為一種以 RIPK1 為靶點的抗炎化合物，用其靶向壞死組織可能是對抗 COVID-19 的一種潛在策略。Zelic 等[39]發現 RIPK1 激酶無活性的小鼠對全身炎癥反應和 CS 具有抗性，表明程序性壞死和 RIPK1 在全身炎癥反應綜合征中起重要作用，因此研究人員進一步預測 RIPK1 抑制劑可能對膿毒癥或全身炎癥患者有益。事實上，Nec-1 確實可作用于全身炎癥，在大鼠急性胰腺炎模型中，用 Nec-1 治療的大鼠不僅癥狀明顯減輕，同時急性胰腺炎引起的全身炎癥反應也減輕了，這種保護作用的機制可能與 RIPK1/核因子κB p65 有關[40]。雖然上述研究未直接表明程序性壞死與 COVID-19 之間的關系，但 Nec-1 的強抗炎能力使我們預測 Nec-1/Nec-1 類似物可能具有減輕 CS 和全身炎癥的能力，從而有效治療 COVID-19。另外，新型冠狀病毒是一組 RNA 病毒，RNA 病毒已被發現可以通過 RIPK1/RIPK3/Drp1 途徑促進炎癥因子的激活，Nec-1 可以抑制這種激活[41]。因此，Nec-1 或其類似物有可能減輕 COVID-19 引起的炎癥和細胞因子釋放。此外，Nec-1 對腎臟、肝臟和心血管系統有保護作用[30]，這意味著 Nec-1 或其衍生物也可能有助于預防 COVID-19 及其多器官并發癥。
3 結語
綜上所述，程序性壞死參與了 COVID-19 進展過程中的 CS 和肺纖維化，程序性壞死抑制劑可能是治療 COVID-19 的重要靶點。盡管 Nec-1 有代謝不穩定和較大的毒副作用等缺點，但它在疾病模型中的保護作用和潛力不容忽視。目前，其他一些 RIPK1 抑制劑也在進行臨床試驗。值得注意的是，目前對程序性壞死抑制劑治療 COVID-19 是基于現有研究推論，是否同樣適用于臨床治療仍需進一步深入探討。
利益沖突：所有作者聲明不存在利益沖突。