综述:过量的醛固酮和皮质醇导致心肌铁缺乏:一种潜在的心脏损伤通路
《The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology》:Excess Aldosterone and Cortisol Promote Myocardial Iron Deficiency: A Potential Pathway to Cardiac Injury
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时间:2025年10月27日
来源:The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology 2.7
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本综述系统阐述了盐皮质激素受体(MR)过度激活通过SGK1信号通路下调转铁蛋白受体1(TfR1),引发心肌铁缺乏(MID),从而损害线粒体功能、促进纤维化和炎症的新机制。文中特别探讨了与醛固酮具有相似MR亲和力的皮质醇在11β-HSD2活性较低的心脏组织中可能驱动MID的作用,并指出盐皮质激素受体拮抗剂(MRA)如finerenone通过恢复心肌铁稳态改善心脏能量代谢的潜在价值,为心力衰竭治疗提供了新视角。
心力衰竭(HF)的治疗策略,尤其是针对射血分数保留的心力衰竭(HFpEF)和射血分数轻度降低的心力衰竭(HFmrEF),具有重要的临床意义。研究表明,盐皮质激素受体拮抗剂(MRA)如finerenone,能够显著降低HFmrEF和HFpEF患者心衰恶化的风险。然而,其发挥心脏保护作用的完整分子机制尚未被完全阐明。
慢性的盐皮质激素受体(MR)过度激活与心力衰竭的发生和进展密切相关。已知的MR过度刺激的不良影响包括促炎细胞因子上调、间质胶原沉积增加、钠潴留和钾流失。深入研究揭示了MR激活在心脏中可能通过一条新颖的途径——扰乱铁稳态——来介导其损伤效应。
醛固酮与MR结合后,会激活多条细胞内信号通路,其中血清和糖皮质激素诱导激酶1(SGK1)通路尤为突出。功能缺失突变研究表明,SGK1的失活会导致细胞内铁水平升高,这提示SGK1的激活在细胞水平上促进了铁缺乏。这一效应似乎是通过SGK1诱导关键铁转运蛋白,特别是转铁蛋白受体1(TfR1)的下调来实现的。TfR1是细胞摄取铁的主要门户,其表达减少直接导致心肌细胞铁摄入不足,即心肌铁缺乏(MID)。
皮质醇-盐皮质激素受体轴:心肌铁缺乏的潜在驱动因素
能与MR结合的并非只有醛固酮,皮质醇和孕酮也能与之相互作用。一个关键事实是,循环中的皮质醇浓度比醛固酮高出数百至上千倍,且皮质醇对MR具有相当的结合亲和力。在库欣综合征等皮质醇水平异常升高的状态下,这种比例失衡更为显著。考虑到皮质醇激活MR的效力与醛固酮相似,而在11β-羟基类固醇脱氢酶2型(11β-HSD2)活性较低的组织(如心脏)中,皮质醇可以不受阻碍地接触并激活MR,因此皮质醇很可能与醛固酮一样,是心肌铁缺乏的重要驱动因素。
皮质类固醇结合球蛋白作为对抗皮质醇不良效应的保护因子
大部分循环皮质醇(约80-90%)与皮质类固醇结合球蛋白(CBG)结合,少量与白蛋白结合,仅极小部分(约5%)以具有生理活性的游离形式存在。CBG由肝脏合成并分泌入血,它能非特异性地与多种类固醇激素(如醛固酮、皮质醇和孕酮)结合。值得注意的是,有证据表明CBG本身可能在心脏中表达,这提示CBG可能通过隔离皮质醇,在局部发挥限制其与心肌细胞MR结合的保护作用,从而缓冲皮质醇对心肌铁代谢的潜在负面影响。
有理由推测,铁缺乏可能直接促成醛固酮相关的心脏不良反应,如心肌纤维化和炎症。铁在线粒体呼吸中扮演核心角色,是线粒体内膜中铁硫(Fe-S)簇和细胞色素的关键组分。心肌铁缺乏会损害电子传递链功能,导致三磷酸腺苷(ATP)合成减少。能量匮乏的心肌细胞功能失调,最终可能通过促进成纤维细胞活化和促炎信号通路的激活,导致心肌纤维化和炎症反应。因此,MR激活可能通过SGK1-TfR1轴引起心肌铁缺乏,进而损害线粒体能量产生,最终推动纤维化和炎症的恶性循环。
基于现有证据,可以合理地推测,长期暴露于高水平的醛固酮/皮质醇可能通过MR–SGK1–TfR1信号通路导致心肌铁缺乏。反之,MRA治疗可能通过抑制SGK1活性,导致心肌细胞膜上铁转运蛋白(如TfR1)的表达上调,从而改善心肌铁的利用度。
尽管经典的MR激活已知会促进心脏纤维化、炎症和电解质紊乱,但新发现的“醛固酮-铁轴”为理解MR拮抗剂的心脏保护作用提供了全新的视角。将心肌铁稳态确立为MR激活的一个关键下游事件和潜在治疗靶点,具有重要的科学和临床意义。未来的研究需要进一步探索MRA对心肌铁代谢的调节作用,并验证改善铁利用度是否是其心脏获益的核心机制之一。
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