综述:铁死亡在肝损伤发病机制和干预治疗中的关键作用——聚焦药物性肝毒性

【字体: 时间:2025年04月18日 来源:Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology 3.1

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  本文系统探讨了铁死亡(ferroptosis)在药物性肝损伤(DILI)中的核心作用,揭示了其依赖铁死亡和脂质过氧化的非凋亡性细胞死亡机制。作者梳理了铁代谢紊乱、炎症反应与肝纤维化的关联,并展望了靶向铁死亡的治疗策略,包括天然产物、纳米颗粒(NPs)、间充质干细胞(MSC)及其外泌体的应用前景。

  

铁死亡的特征与调控机制

铁死亡是一种铁依赖性细胞死亡形式,以脂质过氧化(lipid peroxidation)的过度积累为标志。与凋亡(apoptosis)不同,铁死亡缺乏典型的细胞皱缩和核碎裂特征,而是表现为线粒体嵴减少和膜完整性丧失。其核心调控通路涉及谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)的失活和System Xc?(胱氨酸/谷氨酸逆向转运体)的功能抑制,导致抗氧化防御系统崩溃。

铁代谢与肝损伤的关联

肝脏是铁储存的主要器官,铁超载(iron overload)可通过Fenton反应产生活性氧(ROS),直接攻击多不饱和脂肪酸(PUFAs),触发铁死亡。最新研究表明,铁调素(hepcidin)和转铁蛋白受体(TFR1)的异常表达会加剧肝细胞铁死亡,进而激活Kupffer细胞释放促炎因子(如TNF-α和IL-6),形成“铁死亡-炎症-纤维化”恶性循环。

铁死亡在DILI中的病理作用

药物如对乙酰氨基酚(APAP)和异烟肼(INH)可通过抑制GPX4或耗尽谷胱甘肽(GSH)诱发铁死亡。临床前模型显示,铁死亡抑制剂(如ferrostatin-1)能显著减轻肝坏死和转氨酶升高。值得注意的是,铁死亡与线粒体功能障碍、内质网应激(ERS)等其他肝损伤机制存在交叉对话,提示多靶点干预的必要性。

靶向铁死亡的治疗策略

  1. 天然产物:黄芩素(baicalein)和姜黄素(curcumin)通过螯合铁或上调Nrf2/HO-1通路抑制铁死亡。
  2. 纳米技术:负载ferrostatin-1的脂质体纳米颗粒(LNPs)可增强肝脏靶向性,减少脱靶效应。
  3. 细胞疗法:MSC来源的外泌体(exosomes)携带miR-122-5p,可下调ACSL4(酰基辅酶A合成酶长链家族成员4),阻断脂质过氧化链式反应。

挑战与展望

尽管铁死亡在肝损伤中的研究取得进展,其分子机制仍存在空白,如组织特异性调控网络的解析。未来需开发更精准的铁死亡标志物,并探索联合疗法(如铁螯合剂与抗纤维化药物联用)的临床潜力。

(注:以上内容严格基于原文核心结论,未添加非原文信息。)

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