2025,首次揭示了一种全新的线粒体依赖性细胞死亡形式。该研究题为 《Innate immune and metabolic signals induce mitochondria-dependent membrane lysis via mitoxyperiosis》,由博士后王亚秋为第一作者。研究发现,先天免疫激活与代谢破坏的联合作用可诱导一种独特的、与已知细胞死亡通路截然不同的膜溶解性死亡机制——Mitoxyperiosis。

先天免疫与代谢失衡的协同致死效应
细胞代谢稳态对于维持生命活动至关重要,而先天免疫信号的激活往往伴随代谢紊乱。例如糖酵解或氧化磷酸化异常,可引发炎性小体的激活及炎症性细胞死亡。在感染、慢性炎症或肿瘤环境中,这些代谢破坏常导致线粒体损伤与氧化应激,从而加剧细胞功能衰退与病理过程。
尽管氧化应激早已被认为与多种受调控的细胞死亡相关——如细胞凋亡、焦亡(pyroptosis)、坏死性凋亡(necroptosis)、铁死亡(ferroptosis)以及泛凋亡(PANoptosis)——但线粒体功能障碍如何具体诱发膜破裂和细胞崩解,尚未有清晰的分子解释。
发现全新死亡通路:Mitoxyperiosis 与 Mitoxyperilysis
研究团队构建了一个结合先天免疫激活与代谢破坏(IIAMD)的实验模型,用以模拟感染、炎症性疾病及肿瘤微环境下的细胞状态。令人惊讶的是,在该模型中,细胞出现了一种不依赖caspase酶活性、且区别于焦亡、铁死亡等所有已知通路的溶解性死亡模式。
研究显示,细胞在 BAX/BAK1/BID 依赖的线粒体氧化应激 下,会发生线粒体与质膜之间长时间接触,进而在接触点产生局部氧化损伤。
研究团队将这一新过程命名为 Mitoxyperiosis。随着氧化损伤的积累,质膜发生溶解和破裂,最终导致细胞死亡——这一终末阶段被称为 Mitoxyperilysis。
mTORC2 信号通路在其中的关键调控作用
机制分析表明,mTORC2信号通路在Mitoxyperiosis中发挥核心调控作用。抑制mTOR可恢复细胞骨架中板足(lamellipodia)的活性,使线粒体脱离质膜、保持结构完整,从而阻断细胞膜溶解的发生。
在体内实验中,当研究团队在肿瘤模型中同时激活先天免疫信号并干扰代谢途径时,细胞死亡通过mTORC2依赖机制被有效触发,从而导致肿瘤明显缩小甚至退化。
临床意义:为感染与癌症治疗提供新靶点
这一发现不仅定义了一种此前未知的细胞死亡类型,也揭示了免疫激活、代谢紊乱与线粒体功能障碍之间的关键联系。
Mitoxyperiosis的提出,为理解感染、炎症以及癌症等疾病的分子发病机制提供了新的理论框架。
未来,靶向调控mTORC2及线粒体-膜接触动态或有望成为治疗代谢性疾病、慢性炎症乃至肿瘤的新方向。
总结
圣裘德研究团队的这项研究首次揭示:
先天免疫信号与代谢破坏可共同诱导新的线粒体依赖性溶解性细胞死亡途径;
Mitoxyperiosis 独立于传统的凋亡、焦亡、铁死亡等机制;
mTORC2 是该过程的关键调控节点,其调节可影响肿瘤的进展与退缩。
这项工作不仅拓展了对细胞死亡形式的认识,也为探索以代谢调控与免疫激活为基础的疾病干预策略打开了新思路。








