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. 2023 Feb 28;48(2):242–251. [Article in Chinese] doi: 10.11817/j.issn.1672-7347.2023.220411

坏死样凋亡执行分子MLKL及其抑制剂的研究进展

Progress in study on the final executor of necroptosis MLKL and its inhibitors

刘 叙言 1,2, 涂 画 2, 彭 军 1,✉
Editor: 田 朴
PMCID: PMC10930346  PMID: 36999471

Abstract

坏死样凋亡是细胞调节性死亡方式之一，由受体相互作用蛋白(receptor interacting protein kinase，RIPK)1/RIPK3/混合系列蛋白激酶样结构域(mixed lineage kinase domain like protein，MLKL)信号通路介导。其中，MLKL对坏死样凋亡最终执行分子有着不可替代的作用。RIPK1/RIPK3/MLKL坏死复合体的形成诱导MLKL磷酸化激活，活化的MLKL插入细胞膜双分子层形成膜孔，破坏膜完整性，从而导致细胞死亡。除参与坏死样凋亡外，MLKL也与其他细胞死亡方式[如中性粒细胞特殊死亡方式(NETosis)，细胞焦亡和细胞自噬]密切相关。MLKL参与多种细胞死亡通路异常相关疾病(如心血管疾病、神经退行性疾病和癌症)的病理过程，有可能成为多种疾病的治疗靶点。了解MLKL在不同细胞死亡方式中的作用，可为多种MLKL相关疾病靶点的寻找奠定基础，也可为MLKL抑制剂的开发应用指明方向。

Keywords: 坏死样凋亡, 混合系列蛋白激酶样结构域, 心血管疾病, 神经退行性疾病, 癌症

传统细胞死亡方式主要包括坏死、凋亡和自噬性死亡，而坏死被认为是一种被动死亡方式，不受调控。近年来，研究[1]发现部分细胞坏死也受信号通路严密调控，称为调节性坏死，以坏死样凋亡研究最多。坏死样凋亡是由死亡受体或病原体模式识别受体介导的，既有类似凋亡信号的调节通路，又呈现坏死样形态学特征的细胞死亡方式。当caspase-8活性被抑制时，Toll样受体(Toll-like receptors，TRLs)或死亡相关受体激活引起受体相互作用蛋白(receptor interacting protein kinase，RIPK)1与RIPK3结合，随后进行一系列RIPK1和RIPK3的自身和反式磷酸化。磷酸化的RIPK3随后招募和磷酸化混合系列蛋白激酶样结构域(mixed lineage kinase domain like protein，MLKL)，使MLKL寡聚并透化质膜以执行坏死[2]。坏死样凋亡可作为清除病原体的防御机制，在杀死病原体感染的细胞和损伤细胞、保持机体稳态方面起重要作用；但过量细胞死亡或细胞异常增殖都会对机体造成不利。MLKL作为坏死样凋亡的最终执行分子，其表达或活性失调引起细胞过量死亡、抑制细胞死亡或引起细胞过度增殖。此外，细胞死亡的发生通常是多种形式并存的，其信号通路错综复杂且相互串联干扰。因此，MLKL不仅作为执行分子诱发坏死样凋亡，也参与调节其他细胞死亡方式，如中性粒细胞特殊死亡方式(NETosis)[3]、细胞焦亡[4]和自噬性死亡等[5]。MLKL参与多种疾病的病理过程，尤其在损伤相关性疾病(如心肌梗死和缺血性脑卒中以及细胞过度增殖相关的癌症)中发挥重要作用。目前已有多种MLKL抑制剂被逐步研发，并已证明其在多种动物疾病模型(如心衰、心肌缺血/再灌注和脑缺血/再灌注)中发挥保护作用，表明MLKL有望成为治疗相关疾病的潜在靶点。不同细胞死亡特征见表1。

表1.

不同细胞死亡信号通路及特点

Table1 Different cell death signal pathways and characteristics

细胞死亡 信号通路/关键分子 细胞死亡形态特点 文献
坏死样凋亡 RIPK1/RIPK3/MLKL 细胞体渗透性膨胀和质膜破裂 [6]
NETosis NE、MPO、NOX复合物、 核膜与胞质颗粒膜溶解、染色质与胞浆内颗粒接触、 细胞膜破裂、随后在细胞外形成网格结构 [7]
焦亡 Caspase-1/4/5/11、NLRP3炎症小体、GSDMD、IL-1β、IL-18 细胞肿胀、受损的细胞膜形成气泡状突出物， 随着细胞质内容物被释放，细胞变得扁平 [6]
自噬 mTOR、LC3、Beclin-1、p62 高尔基体、内质网等细胞器膨胀，细胞核固缩，形成大量的吞噬泡，细胞质膜失去特化，可能发生细胞膜出泡现象 [8]
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RIPK：受体相互作用蛋白；NETosis：中性粒细胞胞外捕网诱发细胞死亡；MLKL：混合系列蛋白激酶样结构域；NE：中性粒细胞弹性蛋白酶；MPO：髓过氧化物酶；NOX：还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶；NLRP3：Nod样受体家族pyrin域蛋白3；GSDMD：消皮素D；IL-1β：白细胞介素-1β；mTOR：哺乳动物雷帕霉素靶蛋白。

1. MLKL的生物学特点

编码MLKL分子的基因别名为FLJ34389，位于染色体16q23.1上。MLKL是一类以可溶性多肽形式表达的蛋白质，在人体不同组织中表达水平差别大，其中在骨髓和免疫系统中表达最高，为其免疫功能提供了生理基础。此外，MLKL的表达易受到各种因素影响，在感染、炎症、组织损伤和部分癌症类型的小鼠中MLKL表达呈显著升高[9]。

结构上，MLKL包括N末端四螺旋束(4HB)和C端伪激酶结构域(pesudokinase domin，psKD)，由双螺旋支架结构连接。4HB结构域由于其膜透化活性而起杀伤的作用。双螺旋支架有两个重要的功能，一是参与MLKL寡聚化，二是作为杠杆将信号从psKD传递到4HB域，它作为一个分子开关，使MLKL在激活和非激活构象之间转换[10]。psKD在非激活状态下通过结合4HB结构域抑制其杀伤作用而发挥调节功能[11]。损伤发生时，psKD作为信号整合器，RIPK3通过对psKD上活化位点(人的MLKL在thr357和ser358位点，而小鼠的MLKL则在ser345，ser347和thr349位点)的磷酸化作用触发psKD内的构象变化，促进4HB域暴露，使MLKL寡聚，并从细胞质转运到质膜而形成膜孔[12]，从而引起细胞内容物释放，导致坏死样凋亡。

2. MLKL与细胞死亡

2.1. MLKL与坏死样凋亡

如图1所示，RIPK3磷酸化诱导MLKL磷酸化，随后MLKL构象发生变化，暴露其四个螺旋束(4HB)结构域，引发MLKL寡聚、膜易位和膜破坏。Zhang等[13]发现：MLKL激酶样结构域的二聚化是RIPK3触发MLKL磷酸化的直接结果，随后MLKL通过其内部卷曲螺旋区域进行自组装并寡聚化。MLKL卷曲螺旋域突变可抑制坏死样凋亡，但不能阻止RIPK3诱导的MLKL二聚化。此外，MLKL受到翻译后修饰的严格调控，其中磷酸化修饰已被广泛报道。最近研究[14]发现：坏死样凋亡时MLKL在磷酸化基础上进一步泛素化，MLKL的K219位点泛素化显著地促进了其细胞毒性。K219在晶体结构中形成氢键，这有助于保持MLKL处于非溶细胞构象。K219泛素化后将破坏其与Q343的相互作用，增强了MLKL的杀伤力。MLKL在K219位点的泛素化是其在膜上组装所必需的，对MLKL发挥促细胞膜破裂和坏死样凋亡作用至关重要[14]。E3连接酶是MLKL泛素化的连接酶，负责对MLKL进行泛素化修饰[15]。另外，MLKL泛素化也可能拮抗坏死样凋亡。通过MLKL-去泛素化酶融合去除MLKL的所有泛素，发现MLKL去除泛素可以使其在小鼠和人类细胞中自动激活，表明MLKL某些氨基酸残基的泛素化可拮抗MLKL的杀伤力，抑制MLKL基础水平的激活，避免不必要的细胞死亡[16]。此外，泛素化MLKL还可以发挥与细胞死亡无关的功能，如清除细胞内细菌。因此，MLKL泛素化也可以作为一种免疫防御机制[14]。总之，MLKL通过其结构和功能的多样性，在坏死样凋亡中作为执行分子发挥不可或缺的作用。

图1.

图1

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坏死样凋亡信号通路示意图

Figure 1 Schematic diagram for the signaling pathway of necroptosis

TNF-α: Tumor necrosis factor-α; TNFR1: Tumor necrosis factor receptor 1; TRADD: TNF receptor-associated death domain; TRAF2: TNF receptor associated factor 2; cIAP1/2: Cellular inhibitors of apoptosis proteins 1 and 2; LUBAC: Linea ubiquitin chain assembly complex; CYLD: Cylindromatosis; FADD: Fas-associating protein with a novel death domain; CASP8: Caspase-8; MAPK: Mitogen-activated protein kinase; NF-κB: Nuclear factor kappa-B; psKD: Pesudokinase domin; RIPK: Receptor interacting protein kinase; MLKL: Mixed lineage kinase domain like protein.

2.2. MLKL与NETosis

中性粒细胞胞外捕网(neutrophil extracellular traps，NETs)是中性粒细胞在感染和组织损伤时释放的染色质、组蛋白和抗菌蛋白网络，它可捕获和杀死病原体，这一过程被称为NETosis。NETosis是一种继细胞凋亡、坏死等之外新的细胞死亡方式。MLKL寡聚物在细胞核膜和质膜上形成孔隙，促进细胞坏死和染色质信号释放，导致NETosis发生[17]。

MLKL诱导的NETosis可能参与痛风等多种涉及NETs的疾病。最近研究[17]发现MLKL通过诱导NETosis促进了静脉血栓栓塞(venous thromboembolism，VTE)，药理抑制或敲除MLKL都可以抑制下腔静脉结扎导致的血栓形成。此外，呼吸道合胞体病毒(respiratory syncytial virus，RSV)诱导的NETosis依赖于RIPK1/RIPK3/MLKL级联激活。然而，只有MLKL是RSV在中性粒细胞中诱导所必需的。Necrosulfonamide(简称NSA)是一种MLKL的特异性抑制剂，可以阻断RSV诱导的NETosis[18]。这些证据表明MLKL在NETosis中起重要作用。

2.3. MLKL与细胞焦亡

焦亡和坏死样凋亡都是促炎的溶解性细胞死亡方式，但是两者的目的有所不同。例如，坏死样凋亡是一种在凋亡被抑制时触发的备用的细胞死亡防御机制，而焦亡是一种重要的免疫反应，主要在细胞内病原体感染时发生，并依赖于Nod样受体家族pyrin域蛋白3(Nod-like receptor family pyrin domain containing 3，NLRP3)炎症小体的形成和Caspase-1切割消皮素D(gasdermin D，GSDM)，形成膜孔而释放IL-1β和IL-18[19]。

研究[19]表明MLKL是炎症小体的上游分子。在MLKL和炎症小体敲除的巨噬细胞中证明了坏死样凋亡信号可以通过RIPK3/MLKL/NLRP3/Caspase-1通路激活，从而促进IL-1β成熟，激活的IL-1β随后从GSDMD和MLKL膜孔中释放，证明了不同死亡方式的串联干扰性。MLKL调控炎症小体具有两面性，在肠道黏膜中，炎症小体介导的对沙门氏菌感染的保护作用需要MLKL的激活[20]，而葡萄球菌毒素诱导的MLKL导致的NLRP3激活，促进了破坏性炎症[21]。最近研究[22]表明：MLKL通过激活NLRP3炎症小体调控氧化低密度脂蛋白(oxidized-low density lipoprotein，Ox-LDL)诱导的内皮细胞焦亡和炎症，提示MLKL可能是动脉粥样硬化相关疾病的潜在治疗靶点。药物实验[23]发现NSA通过与GSDMD上的Cys191因子直接结合抑制焦亡，并且NSA通过抑制GSDMD介导的焦亡和MLKL介导的坏死样凋亡来减轻葡聚糖硫酸钠诱导的急性肠道模型小鼠的炎症因子。因此，焦亡、坏死样凋亡和凋亡常被作为一个整体来研究，称为PANoptosis。PANoptosis被定义为一种炎症程序性细胞死亡方式，由PANoptosome复合体调控，具有焦亡、凋亡和/或坏死样凋亡的关键特征，不能单独由这些程序性细胞死亡(programmed cell death，PCD)通路解释[4]。

另外，GSDMD被切割是焦亡的关键步骤，GSDMD-N结构域的寡聚物形成环直径为10~20 nm的膜孔，与MLKL在细胞膜形成孔隙有相似之处。但是GSDMD-N膜孔的是非选择性的，而MLKL形成的膜孔是选择性阳离子通道，且膜孔约为4 nm，膜孔形成的机制差异决定了坏死样凋亡和焦亡的形态差异[6]。

2.4. MLKL与细胞自噬

自噬是指吞噬自身蛋白或细胞器，使其包被进入囊泡，并与溶酶体融合形成自噬溶酶体，降解其所包裹的内容物的过程，借此实现细胞本身的代谢需要和某些细胞器的更新。因此，细胞自噬往往与坏死样凋亡形成拮抗。

MLKL通过抑制自噬和诱导坏死样凋亡，从而促进了西方饮食诱导的肝损伤。在小鼠真皮成纤维细胞中，RIPK3介导的MLKL激活通过转位到自溶酶体上才能发挥自噬抑制作用。而在Ox-LDL刺激的内皮细胞和平滑肌细胞中，MLKL介导的自噬抑制与自噬早期的mTOR通路的激活有关[24]。此外，抑制MLKL可以促进细胞自噬，从而缓解动脉粥样硬化疾病进展。体外实验[5]表明：过表达MLKL抑制了自噬活性，证明MLKL在自噬和动脉粥样硬化中为负性调控因子。Kruppel样因子2(Krüppel-like factor 2，KLF2)是一种Krüppel样转录因子，含有高度保守的DNA结合锌指结构域，可调节核易位后的基因表达。MLKL可以被自噬调节因子KLF2负性调控。KLF2与MLKL的相互作用在自噬和动脉粥样硬化的发展中起着至关重要的作用，为自噬调控提供了新的分子机制，且为预防和治疗动脉粥样硬化提供了潜在的治疗靶点和候选药物。毛蕊异黄酮的动脉粥样硬化保护作用是通过KLF2-MLKL信号通路实现的，这不仅对动脉粥样硬化的形成机制提出了新的见解，而且还确定了毛蕊异黄酮是一种潜在的动脉粥样硬化治疗的候选药物。

MLKL会影响自噬，自噬也会反过来影响MLKL介导的坏死样凋亡。在缺氧的心肌细胞中，自噬体的积累加速了坏死小体的形成，并最终导致坏死样凋亡。当微管相关蛋白轻链3(microtubule-associated protein light chain 3，LC3)敲除后自噬体减少时，缺氧心肌细胞的坏死小体组装减少，坏死样凋亡被抑制，通过化学干预(如添加自噬抑制剂3-MA)减少自噬体积累可以缓解缺氧引起的坏死样凋亡。从机制上分析，缺氧诱导LC3与RIPK1/3中LIR结构域的相互作用可促进坏死小体的形成，从而促进坏死样凋亡[25]。

另外，MLKL也可以独立于坏死样凋亡而促进自噬。在短期饥饿时，MLKL被钙-钙调素依赖性蛋白激酶2型(calcium/calmodulin-dependent kinase Ⅱ，CaMKⅡ)激活，从而促进自噬体成熟所需的膜断裂，从而有利于自噬体与溶酶体的融合以及随后的物质降解。抑制MLKL或CaMKⅡ能阻止LC3-II进入自溶酶体，这表明CaMKⅡ-MLKL通路在短期饥饿期间促进自噬通量，这与坏死样凋亡抑制自噬通量的作用相反[26]。这种新功能独立于RIPK3且不参与坏死样凋亡，提示MLKL在细胞存活、信号和代谢方面的新作用。

3. MLKL在疾病中的作用

3.1. 心血管疾病

MLKL介导的细胞死亡在心血管疾病发生、发展中发挥重要作用。MLKL激活与慢性心衰密切相关。Marunouchi等[27]发现：热激蛋白90(heat shock protein 90，HSP90)抑制剂17-AAG可以通过抑制MLKL的激活来降低心衰大鼠心肌肥厚和梗死。体外实验[28]证明：过表达RIPK3可通过促进MLKL细胞膜转位进一步增加细胞钙内流，从而参与介导心肌肥厚的发生，提示MLKL可能成为心衰的治疗靶点。

笔者之前的研究[29]也表明MLKL在心肌缺血/再灌注大鼠模型中发挥促损伤作用。通过分子对接我们发现牛蒡子苷是MLKL的潜在抑制剂，能显著清除活性氧生成，改善心肌缺血/再灌注损伤。此外，Hu等[30]发现，白藜芦醇也能通过抑制TNF-α/RIPK1/RIPK3/MLKL信号通路减轻心肌细胞低氧/复氧损伤。而褪黑素则通过抑制RIPK3/MLKL/CaMKⅡ依赖的坏死样凋亡来减轻慢性疼痛相关的心肌缺血易感性[31]。缺血预处理的心脏保护与抑制MLKL在质膜内的易位有关[32]，这些结果表明MLKL是心肌梗死的促损伤因素。

心肌细胞胞内区室中MLKL的激活与扩张型心肌病(dilated cardiomyopathy，DCM)密切相关。研究[33]表明，心肌细胞核和闰盘的MLKL磷酸化水平分别与DCM患者的左心室舒张功能和左心室壁厚度相关，并有望成为DCM不良事件的预测分子，上述发现表明MLKL磷酸化通过调节细胞内多个区室功能促进DCM的疾病进展。

MLKL介导的心肌细胞坏死样凋亡在糖尿病心肌病中也发挥重要作用[34]。如前所述，MLKL介导的细胞焦亡与动脉粥样硬化息息相关。Guo等[35]发现：lncRNA-FA2H-2可以通过抑制MLKL表达来增强细胞自噬，减轻Ox-LDL诱导的炎症反应。此外，MLKL抑制的自噬与mTOR通路激活有关，提示lncRNA-FA2H-2和MLKL可能作为改善动脉粥样硬化相关疾病的潜在治疗靶点。研究[36]发现：MLKL抑制剂能通过调节细胞焦亡和坏死样凋亡，降低炎症细胞因子的释放，改善心脏骤停模型大鼠复苏后的心肌功能障碍、神经功能障碍和生存。综上所述，MLKL激活可促进心血管疾病发生发展，靶向抑制MLKL有望成为治疗心血管疾病的新方法。

3.2. 神经退行性疾病

神经元细胞死亡是脑损伤和神经退行性疾病的重要因素，严重影响神经功能和认知能力。激活MLKL的小鼠在Morris水迷宫中表现较差，神经元数量较少。同样地，与健康对照组相比，阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)大脑中RIPK1和MLKL水平显著增加[37]。异常蛋白磷酸化是AD重要的发病机制，坏死样凋亡受RIPK1、RIPK3和MLKL磷酸化调控，提示坏死样凋亡与AD的进展密切相关[38]。Motawi等[39]发现：NSA通过抑制坏死样凋亡减轻淀粉样变性和tau蛋白病，恢复乙酰胆碱水平，减轻大鼠海马体中的神经元变性，修正记忆和认知缺陷，进而减轻AD神经病变。Dong等[40]发现过度磷酸化的tau蛋白也可以通过诱导MLKL激活和炎症介导神经元死亡。因此，靶向MLKL可能是一种有效的AD治疗策略。

帕金森病(Parkinson’s disease，PD)是常见的神经退行性疾病，其特征是由于黑质多巴胺能神经元的进行性退化和纹状体多巴胺释放的耗尽而导致的运动障碍。敲除MLKL可以通过减少多巴胺能神经元变性来改善PD中的轴突变性[41]。在1-甲基-4-苯基- 1,2,3,6-四氢吡啶(1-methyl-4-phenyl-1, 2, 3, 6-tetrahydropyridine，MPTP)诱导的小鼠PD模型中，RIPK1、RIPK3和MLKL的蛋白质水平显著升高，抑制MLKL的表达可显著减弱MPTP诱导的PD[42]。Oxa12是新发现的坏死样凋亡抑制剂，在小鼠中减轻MPTP引发的多巴胺能神经元损失，是治疗PD的候选药物。Oxa12可能通过阻断坏死小体组装和MLKL磷酸化在其中发挥了作用[43]。

此外，笔者之前的研究[44-45]表明MLKL激活诱导的坏死样凋亡在缺血性脑卒中发挥重要作用。我们发现普纳替尼(ponatinib)和女贞苷(ligustroflavone)能够通过抑制RIPK1、RIPK3和/或MLKL的机制保护大鼠脑免受缺血性损伤。多黏菌素B可以通过增强膜修复机制和抑制RIPK1/RIPK3/MLKL通路来减少脑缺血大鼠神经细胞坏死样凋亡[46]。因此，由于MLKL可促进神经退行性疾病神经细胞死亡，故开发适用于临床的MLKL小分子抑制剂或从已知药物中寻找MLKL潜在的抑制剂已成为治疗神经退行性疾病的新方向。

3.3. 癌症

在癌细胞中细胞凋亡被抑制，坏死样凋亡可能作为一种备用的细胞死亡方式抑制肿瘤的进展。虽然在一些癌症组织中(如人胰腺癌组织等)观察到MLKL水平的升高[47]，表明坏死样凋亡可能通过上调C-X-C基序趋化因子5(CXC chemokine ligand-5， CXCL5)促进癌细胞迁移和侵袭，但在大多数情况下坏死样凋亡发挥肿瘤抑制作用。另外，MLKL作为坏死样凋亡的“刽子手”蛋白，不仅通过坏死样凋亡途径影响肿瘤的发展，还可以通过调节其他细胞因子来影响癌症的进程。

研究[48]表明：坏死样凋亡因子RIPK1，RIPK3和p-MLKL可调节肿瘤微环境中的CD3+和CD8+ T细胞密度，在预后方面，p-MLKL的表达与总生存数呈正相关。Knuth等[49]发现IFN-γ通过上调MLKL，提高细胞对坏死样凋亡的敏感性和克服癌细胞的凋亡抵抗，表明MLKL的激活抑制癌症进展。

此外，许多药物以激活MLKL介导的坏死样凋亡抑制癌症进展。比如，松香衍生物可通过抑制极光激酶A，促进MLKL激活，从而抑制前列腺癌[50]。雷公藤红素衍生物和紫草素都能促进MLKL磷酸化，诱导胶质瘤细胞坏死样凋亡[50-51]。在慢性髓系白血病中，紫草素能通过靶向miR-92a-1-5p/MLKL通路克服酪氨酸激酶抑制剂(tyrosine kinase inhibitors，TKIs)耐药性并诱导坏死样凋亡[52]。丹参醇A(tanshinol A，TSA)甚至可诱导MLKL磷酸化及细胞膜易位，促进了不依赖RIPK1/RIPK3的非典型的坏死样凋亡，可能在肺癌治疗中具有治疗潜力[53]。痘苗病毒(vaccinia virus，VACV)是一类新型的溶瘤免疫治疗药物，van Hoecke等[54]构建了表达MLKL的VACV载体，发现用该载体体外感染癌细胞可导致伴有坏死样凋亡特征的细胞死亡，并在同基因小鼠肿瘤模型中表现出强大的抗肿瘤活性。这些结果表明开发靶向激活MLKL的药物对拓展癌症治疗方法十分有价值。

除坏死样凋亡之外，MLKL还可以通过其他方式调控癌症的进展。由于控制细胞分化的谱系特异性转录因子的功能障碍，细胞分化被阻断是急性髓系白血病(acute myeloid leukemia，AML)的一个标志。MLKL在AML患者中表达显著降低，MLKL通过控制白血病细胞的膜通透性促进粒细胞集落刺激因子(granulocyte colony-stimulating factor，GCSF)的释放，从而调控AML的髓系分化[55]。结肠炎相关肿瘤发生(colitis-associated tumorigenesis，CAT)患者免疫细胞中缺乏MLKL是疾病进展的关键，MLKL通过负调控细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinase，ERK)发挥抗炎和抗肿瘤作用[56]。Wang等[57]发现MLKL/c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase，JNK)/IL-8通路可促进肿瘤再生。因此，在不同癌症的不同肿瘤微环境中，MLKL的不同表达水平发挥着多样的病理作用，其下游机制还需进一步研究。

4. MLKL抑制剂

目前已有许多MLKL小分子抑制剂被开发出来，并在不同疾病模型中表现出了有效性。NSA是现阶段应用最广的MLKL抑制剂。NSA可直接靶向MLKL N端结构域的半胱氨酸86(Cys86)残基，阻断细胞坏死样凋亡[58]。此外，NSA可以将人MLKL的Cys86交联到硫氧还蛋白1(thioredoxin 1，Trx1)的Cys32上，进而通过抑制MLKL单体间的二硫键形成来抑制坏死样凋亡[59]。

化合物TC13172是另一种MLKL抑制剂，能与诱导MLKL的Cys86共价结合。然而，NSA和TC13172并不能抑制小鼠细胞的坏死样凋亡，因为小鼠MLKL中的86位是色氨酸残基，而不是半胱氨酸残基，因此这两种MLKL抑制剂对抑制小鼠模型中坏死样凋亡作用无效。

GW806742X是第一个定义明确的MLKL抑制剂，通过与小鼠MLKL伪激酶结构域的核苷酸结合位点相互作用，暴露MLKL活化环。这种相互作用通过抑制MLKL构象变化来抑制坏死样凋亡。GW806742X在高浓度时可影响细胞活力，并可能对RIPK1、RIPK3和血管内皮生长因子受体2具有脱靶效应[60]。

此外，NBC1通过与HSP70结合，抑制MLKL聚合，而不直接作用于MLKL[61]。最近，Petrie等[62]开发了monobodies，即合成的结合蛋白，包括MLKL_33和MLKL_37，均可有效抑制坏死样凋亡。NSA和monobodies都只阻断MLKL膜转位，但不能阻止MLKL磷酸化或寡聚，有关MLKL抑制剂的总结见表2。虽然这些MLKL抑制剂在体外或动物体内实验中具有生物学作用，但由于药代动力学、毒理学或其他原因，这些小分子抑制剂应用于临床尚需时日。

表2.

MLKL抑制剂的作用机制

Table 2 Mechanism of MLKL inhibitors

MLKL抑制剂 动物模型 作用机制 文献
Necrosulfonamide(NSA) 人

NSA与4HB域上的Cys86共价结合，阻断MLKL的聚合

通过将人MLKL的Cys86交联到Trx1的Cys32上，抑制MLKL单体间的

二硫键形成

 [58-59]
TC13172 人

TC13172与4HB域上的Cys86共价结合，阻断MLKL的聚合，

以及MLKL转移至细胞膜

 [60]
GW806742X 人、鼠

GW806742X通过与MLKL伪激酶结构域的核苷酸结合位点相互作用，

抑制MLKL构象变化从而抑制MLKL的聚合和膜转运

 [60]
NBC1 人、鼠 NBC1通过与HSP70共价结合，抑制MLKL聚合 [61]
Monobodies 人

MLKL_33和MLKL_37都能与4HB域结合，阻断MLKL转移至

细胞膜

 [62]
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MLKL：混合系列蛋白激酶样结构域；Cys86：半胱氨酸86；Trx1：硫氧还蛋白-1；4HB：四螺旋束结构域；HSP70：热激蛋白70。

5. 结 语

作为坏死样凋亡通路最终的执行分子，MLKL在细胞死亡中至关重要。随着MLKL介导的坏死样凋亡与其他多种调节性死亡方式关系研究的深入，不同死亡方式的信号通路互相交叉串联，MLKL在不同细胞死亡方式中的作用机制也被慢慢发现，这与MLKL相关的多种疾病(如癌症、心血管疾病、神经退行性疾病)中同时存在包括坏死样凋亡、细胞焦亡、自噬性死亡等多种细胞死亡方式相呼应。通过加深MLKL在疾病中作用的理解，相信能更好地开发针对MLKL相关疾病的治疗策略，并在最大程度上减少不良反应的发生。如果将来能够阐明包括坏死样凋亡在内的不同细胞死亡方式发生的详细机制，精准靶向MLKL则会取得最佳的治疗效果，寻找和开发适用于临床的MLKL特异性抑制剂是将来的努力方向。

基金资助

国家自然科学基金(82173815，81872873)。

This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (82173815, 81872873).

利益冲突声明

作者声称无任何利益冲突。

作者贡献

刘叙言 论文撰写及修改；涂画、彭军 论文指导及修改。所有作者阅读并同意最终的文本。

原文网址

http://xbyxb.csu.edu.cn/xbwk/fileup/PDF/202302242.pdf

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