铜死亡在椎间盘退变中作用的研究进展

Advances in the role of cuproptosis on intervertebral disc degeneration

中文摘要:

  椎间盘退变（intervertebral disc degeneration，IVDD）是导致慢性腰痛和相关神经根症状的主要病理基础之一，不仅严重影响患者生活质量，也给全球公共健康和经济带来巨大负担。目前约有数亿人每年受到腰痛困扰，其中因IVDD所致占比较大，然而目前治疗手段依然以缓解症状为主，缺乏有效阻断退变进程的分子干预策略，近年大量研究也揭示，IVDD不仅涉及机械应力、营养障碍与炎症反应，还与多种程序性细胞死亡相关，包括凋亡、坏死性凋亡、自噬、铁死亡等形式。这些细胞死亡机制在髓核、纤维环及软骨终板细胞中广泛存在，并与细胞外基质（extracellular matrix，ECM）降解、细胞衰老及免疫微环境改变紧密相关。铜死亡（cuproptosis）是近年来提出的一种铜依赖性的调控性细胞死亡方式，其发生机制不同于凋亡、焦亡和铁死亡等已知细胞死亡形式。其主要通过铜离子直接与线粒体三羧酸（tricarboxylic acid，TCA）循环中脂酰化蛋白[如二氢硫辛酰胺S-乙酰转移酶（dihydrolipoamide S-acetyltransferase，DLAT）、硫辛酸合成酶（lipoic acid synthetase，LIAS）]结合，使蛋白质聚集并导致铁硫簇蛋白丢失，诱发蛋白毒性应激、线粒体功能塌陷及能量紊乱。2024年的相关研究表明，在IVDD过程中椎间盘组织的金属离子稳态发生异常，其中包括铜离子水平的改变及其转运蛋白的表达变化。同时，铜死亡的相关基因在退变椎间盘中也呈现特异性表达，并与氧化应激和免疫调控等途径交叉，这表明铜死亡是IVDD过程中一个关键参与者，既是潜在的分子标志物，也可能成为未来干预靶点。基于目前研究，笔者将在以下内容中系统综述铜死亡的分子机制、其在IVDD中作用的研究进展及与铁死亡的关联，并探讨其在IVDD早期诊断与靶向治疗中的潜力，旨在为IVDD的基础与临床研究提供参考依据。

英文摘要: