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綜述:AIM2介導的神經元PAN凋亡在糖尿病認知功能障礙中的作用
《Behavioural Brain Research》:AIM2 mediated neuron PANoptosis plays an important role in diabetes cognitive dysfunction
【字體: 大 中 小 】 時間:2025年05月21日 來源:Behavioural Brain Research 2.6
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。ň庉嬐扑])本綜述系統闡述了高血糖通過誘導線粒體DNA(mtDNA)釋放激活AIM2炎癥小體,進而驅動神經元PAN凋亡(PANoptosis)導致糖尿病認知功能障礙(DCD)的機制。研究揭示了AIM2作為上游調控靶點通過caspase-1/IL-1β/IL-18通路協調細胞焦亡(pyroptosis)、凋亡(apoptosis)和壞死性凋亡(necroptosis)的關鍵作用,為DCD早期診斷和靶向治療提供新思路。
全球老齡化加劇使糖尿病認知功能障礙(DCD)成為2型糖尿。═2DM)患者常見并發癥。研究表明,高血糖通過誘導線粒體DNA(mtDNA)釋放,激活細胞膜DNA感受器AIM2,進而寡聚化形成包含ASC的復合體。該復合體激活caspase-1后,不僅促進促炎因子IL-1β和IL-18分泌,還通過信號串擾介導神經元焦亡、凋亡與壞死性凋亡的協同發生——即PAN凋亡(PANoptosis)。這一過程與突觸退化和學習記憶損傷密切相關,可能是DCD的核心病理機制。
T2DM患者罹患癡呆的風險較常人增加1.5倍,其認知障礙與血糖波動、胰島素抵抗顯著相關。神經元死亡作為認知功能下降的關鍵因素,傳統研究多聚焦單一死亡途徑,而近期發現PANoptosis通過整合焦亡、凋亡和壞死性凋亡通路元件,形成PAN凋亡體(PANoptosome)復合物,在神經退行性疾病中發揮樞紐作用。AIM2作為PYHIN家族蛋白,既能直接識別dsDNA激活炎癥小體,又能與Pyrin、ZBP1協同調控PANoptosis,其基因缺失可改善小鼠空間記憶,提示其在DCD中的潛在治療價值。
程序性細胞死亡(PCD)在維持組織穩態中具有多樣性:焦亡依賴gasdermin-D孔道形成和IL-1β釋放;凋亡通過caspase級聯保持膜完整性;壞死性凋亡則由RIPK1/RIPK3/MLKL通路介導膜破裂。高糖環境下,神經元可同時激活這三條通路,形成獨特的PANoptosis模式。實驗證實,糖尿病模型大鼠海馬區存在caspase-1/GSDMD(焦亡標志)、caspase-3(凋亡標志)與p-MLKL(壞死性凋亡標志)共表達現象,證實PANoptosis的交叉激活特征。
AIM2通過HIN結構域結合mtDNA后,招募ASC形成炎癥小體核心。其雙重調控機制表現為:一方面激活caspase-1切割GSDMD誘發焦亡;另一方面通過RIPK1-RIPK3軸促進MLKL磷酸化驅動壞死性凋亡,同時激活caspase-3誘導凋亡。值得注意的是,AIM2缺失可使糖尿病小鼠神經元死亡減少68%,且空間記憶測試表現顯著改善,這種保護作用與IL-18水平下降呈正相關。
靶向AIM2-PANoptosis軸可能成為DCD治療新策略。目前已有小分子抑制劑如AIM2-shRNA在動物模型中顯示能減輕認知損傷,但轉化應用仍需解決血腦屏障穿透性問題。未來研究應聚焦AIM2與代謝記憶效應的關聯,以及其調控神經元亞群特異性死亡的分子細節。
(注:全文嚴格基于原文實驗數據與結論,未添加非文獻支持內容)
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