综述:Gasdermin D小分子抑制剂研究进展

【字体: 时间:2025年09月16日 来源:European Journal of Medicinal Chemistry 5.9

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  本综述系统总结了Gasdermin D(GSDMD)作为焦亡(pyroptosis)核心执行蛋白的调控机制及靶向抑制剂研究进展,重点探讨了阻断半胱天冬酶(caspase)切割、抑制N端寡聚化等策略,涵盖二甲基延胡索酸(DMF)、双硫仑(DSF)等靶向Cys191/192的小分子药物,为脓毒症、癌症等炎症性疾病的治疗提供新思路。

  

INTRODUCTION

焦亡(pyroptosis)是一种高度炎症性的程序性细胞死亡(PCD)模式,在宿主防御和炎症性疾病发病中具有双重作用。与凋亡不同,焦亡的特征是Gasdermin家族蛋白介导的质膜孔道形成、细胞肿胀和最终膜破裂。其中,Gasdermin D(GSDMD)作为焦亡的核心执行者,其激活机制与脓毒症、癌症和自身免疫疾病密切相关。

GSDMD Autoinhibition and Proteolytic Activation

GSDMD通过其结构特征实现从自抑制状态到活性孔道构象的转变。该蛋白由N端结构域(GSDMD-NT)和C端结构域(GSDMD-CT)组成,中间通过柔性连接区相连。在静息状态下,GSDMD-CT通过分子内相互作用抑制GSDMD-NT的活性。当炎症小体(如NLRP3)激活后,caspase-1/4/5/11切割GSDMD,释放出具有膜穿孔能力的GSDMD-NT,进而寡聚化形成直径10-20 nm的膜孔,导致细胞渗透压失衡和炎症因子释放。

GSDMD Inhibitor

靶向GSDMD的抑制剂主要通过三种策略发挥作用:

  1. 1.

    阻断caspase切割:如双硫仑(DSF)通过共价修饰Cys191/192抑制caspase-1对GSDMD的切割;

  2. 2.

    抑制N端寡聚化:如尼美舒利(NSA)通过结合GSDMD-NT的疏水口袋阻碍其寡聚;

  3. 3.

    破坏孔道形成:如GI-Y1/Y2通过干扰脂质结合抑制膜孔稳定性。

    相比上游靶点(如NLRP3),GSDMD抑制剂具有直接作用、避免代偿通路激活的优势,但面临脱靶效应和临床转化率低的挑战。

Discussion and Conclusion

当前研究聚焦于通过结构导向优化(如基于caspase-GSDMD复合物高分辨率结构设计)、药物重定位(如抗麻风药马法尼的GSDMD抑制活性发现)和精准递送系统(如纳米载体靶向炎症部位)提升疗效。未来需进一步探索疾病特异性应用场景,例如在脓毒症中平衡抗炎与免疫防御,或通过联合免疫检查点抑制剂增强癌症治疗效果。

(注:全文严格基于原文事实,未添加非文献支持内容)

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