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Pyroptosis in acute respiratory distress syndrome and pulmonary fibrosis - 20/07/25

Doi : 10.1016/j.biopha.2025.118286 
Jinfeng Liao a, 1, Yangbo Liang b, 1, Zheng Liu c, Qin Xie d, Jin-Ming Zhang e, Si-Yuan Song c, , Xiaobo Huang f, , Luhong Cao g, , Yi Wang f, h,
a Department of Dermatology, Sichuan Provincial People's Hospital, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu, China 
b School of Medicine, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu, China 
c Department of Neuroscience, Baylor College of Medicine, Houston, TX 77030, USA 
d Department of Critical Care Medicine, Zhongnan Hospital of Wuhan University, Wuhan, China 
e Department of Integrative Biology and Pharmacology (IBP) McGovern Medical School, University of Texas Health Science Center at Houston (UTHealth), Houston, TX 77030, USA 
f Center for Critical Care Medicine, Sichuan Provincial People's Hospital, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu, China 
g Department of Otolaryngology Head and Neck Surgery, Sichuan Provincial People’s Hospital, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu, Sichuan 610072, China 
h Translational Clinical Immunology Medicine Key Laboratory, Sichuan Provincial People's Hospital, Chengdu, China 

Corresponding authors.⁎⁎Corresponding author at: Center for Critical Care Medicine, Sichuan Provincial People's Hospital, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu, China.Center for Critical Care Medicine, Sichuan Provincial People's Hospital, University of Electronic Science and Technology of ChinaChengduChina

Abstract

ARDS (acute respiratory distress syndrome) and PF (pulmonary fibrosis) are severe pulmonary conditions with significant morbidity and mortality. This review focuses on the pyroptosis, a lytic, pro-inflammatory form of programmed cell death, as a central mechanism linking these two pathologies. We address how inflammasome activation stimulates the pyroptosis initiation and subsequently releases a cascade of inflammatory cytokines that drive the acute lung injury of ARDS. Subsequently, we elucidate how this sustained pyroptotic inflammation, combined with shifts in macrophage polarization, creates a pro-fibrotic microenvironment that promotes fibroblast activation and extracellular matrix deposition, thereby mechanistically driving the transition from ARDS to PF. The pathological landscape, from the early stage of ARDS to PF, is further shaped by a dynamic interaction between pyroptosis, necroptosis, and ferroptosis, with the temporal dominance of each pathway influencing the progression from acute inflammation to chronic fibrosis. Particularly, the clinical relevance of these mechanisms is also addressed in COVID-19-induced ARDS. Therefore, targeting key regulators of this axis, such as the NLRP3 inflammasome and the effector protein Gasdermin D, presents a promising therapeutic strategy to alleviate inflammatory responses upon tissue damage and halt fibrotic progression, offering new hope for these severe lung diseases.

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Graphical Abstract




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Highlights

Pyroptosis links ARDS to PF.
Macrophage pyroptosis is a key driver.
The inflammasome-gasdermin axis is central.
Targeting pyroptosis offers novel therapeutic strategies for ARDS and PF.

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Keywords : Pyroptosis, Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS), Pulmonary Fibrosis (PF), Inflammasome, Gasdermin, PANoptosis


Esquema


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