Page 149 - 南京医科大学自然版
P. 149

第45卷第11期        马晓月,杨宇帆,陈永欣. GPX4在非酒精性脂肪肝病中的作用机制及中药提取物干预研究[J].
                 2025年11月                    南京医科大学学报(自然科学版),2025,45(11):1678-1688                      ·1679 ·


                    非酒精性脂肪性肝病(non ⁃ alcoholic fatty liver         cific proteinase,caspase)激活,并且caspase抑制剂无
                disease,NAFLD)是一种慢性肝病,其患病率逐年升                     法逆转这一过程。铁死亡的主要特征是细胞内脂
                高,非酒精性单纯性脂肪肝(non⁃alcoholic fatty liver,           质过氧化物积累和氧化还原失衡 。近年来,研究
                                                                                                [6]
                NAFL)可以转化为非酒精性脂肪性肝炎(non⁃alco⁃                     发现铁代谢异常与 NAFLD 之间存在密切联系。
                holic steatohepatitis,NASH),其中一部分最终可以发            2011 年,研究人员发现 NAFLD 存在铁积累现象 。
                                                                                                             [7]
                展为肝硬化,甚至演变为肝细胞癌(hepatocellular                    后续研究证实,NAFLD患者肝脏中普遍存在铁离子
                carcinoma,HCC) 。NAFLD 的发病机制尚不明确,                  含量过高的问题,细胞铁离子过载引发的脂质过氧
                              [1]
                已有众多研究发现,NAFLD 与脂质过氧化、炎症反                         化是造成NAFLD的主要原因之一 ,此外肝脏中铁
                                                                                                [8]
                应等有关,但是目前尚无针对NAFLD的特效药。铁                          含量增加会加重肝细胞肿胀、炎症和纤维化,从而
                                                                                                 [9]
                死亡是一种依赖铁调节的细胞死亡形式,表现为细                            加剧 NAFLD 进程并导致疾病进展 。有学者对肝
                胞中脂质过氧化物的大量积累和氧化还原状态的                             黄素沉着症和遗传性血红蛋白沉着症等代谢功能
                不平衡 。研究表明,与铁死亡有关的机制,如谷胱                           障碍疾病进行了临床研究,发现该类疾病可引起血
                      [2]
                甘肽过氧化物酶 4(glutathione peroxidase 4,GPX4)          清中铁浓度、铁蛋白和肝铁含量升高,进一步加重
                调节、铁代谢、脂质过氧化等均有可能通过促使肝                            NASH 患者的肝损伤        [10] 。而 NAFLD 患者的此种肝

                细胞发生铁死亡,导致有毒脂质活性氧(reactive                        损伤可以通过去除铁而改善             [11] 。由此说明,铁过载
                oxygen species,ROS)的积累,从而促进 NAFLD 的形              可能参与NAFLD的病理过程。在铁死亡过程中,线
                成 。GPX4是铁死亡的关键调节因子,可将过氧化                          粒体体积减小,并随着嵴减少和外膜破裂而浓缩,
                 [3]
                物还原为相应的醇,防止铁依赖性有毒脂质ROS的                           这一过程的特点是脂质过氧化物的积累,而使用去
                产生,保护细胞免于死亡。抑制 GPX4 可致大量过                         铁胺等铁螯合剂和铁死亡特异性抑制剂(ferrostatin⁃
                氧化物积累,诱导铁死亡发生。尽管目前对NAFLD                          1,Fer⁃1)可以改善脂质过氧化          [12] 。相关研究表明,
                中铁死亡的潜在机制尚不甚明确,但可以确定的是                            对铁死亡通路的调控可能成为治疗 NAFLD 的新策
                通过 GPX4 通路来抑制铁死亡,可以预防及治疗                          略。在饮食诱导的脂肪性肝炎小鼠模型中,铁螯合
                NAFLD。GPX4 失活会诱导铁死亡发生,进一步导                        剂可以减少细胞死亡,提示与正常饮食的小鼠相
                致 NAFLD 形成。肝细胞铁死亡的过程可能引发                          比,缺乏胆碱并补充乙硫氨酸饮食的小鼠肝脏中的
                NAFLD 发生脂肪变性,近年来,研究显示铁死亡在                         铁死亡途径被激活,铁死亡可能是诱发脂肪性肝炎
                NAFLD中发挥重要作用,抑制铁死亡有望成为治疗                          的原因之一     [13] 。另有学者发现用铁死亡抑制剂可
                NAFLD的一种有效途径。                                     以减轻蛋氨酸和蛋氨酸胆碱缺乏(methionine⁃cho⁃
                    中药具有多重靶点、作用途径较广、结构相对                          line⁃deficient,MCD)饮食引起的小鼠肝脂肪变性、
                稳定和不良反应相对较少的特点,展现出良好的                             肝损伤和纤维化,表明铁死亡在 NASH 进展中起着
                治疗前景。已有研究发现多种基于中药的天然分                             重要作用 。抗氧化剂和铁螯合剂能够抑制乙硫氨
                                                                          [14]
                子,如青蒿素、黄芩素和丹参酮,能够通过干预肿                            酸喂养小鼠的肝脏细胞铁死亡、免疫细胞浸润和炎
                                                           [4]
                瘤和神经系统疾病中的铁死亡而发挥重要作用 。                            性细胞因子表达,而其他特异性坏死性凋亡抑制剂
                然而,目前尚缺乏中医药干预铁死亡影响 NAFLD                          无法阻止细胞铁死亡          [15] 。这些研究结果提示,铁过
                的作用机制及临床应用的系统评价。文章旨在探                             载和脂质过氧化引起的铁死亡可能参与了 NAFLD
                讨 NAFLD 铁死亡途径中 GPX4 的作用机制,并综                      的病理过程,抑制铁死亡可能成为治疗NAFLD的新
                述通过上述途径治疗 NAFLD 的中药提取物的相关                         策略。文章重点介绍基于铁死亡通路中GPX4途径
                研究。                                               来治疗NAFLD的相关研究。
                                                                      铁死亡的发生机制涉及铁离子的积累、脂质过
                1  铁死亡与NAFLD
                                                                  氧化以及GPX4的调控,其核心在于细胞内铁离子的
                                                                                               [6]
                    铁死亡是一种由 ROS 过度产生和铁依赖性脂                        过度累积和脂质过氧化物的生成 。铁离子在这一
                质积累引起的程序性细胞死亡,这一概念于2012年                          过程中主要通过催化芬顿(Fenton)反应发挥作用。
                首次提出 。与传统细胞死亡机制不同,铁死亡过                            Fenton反应涉及铁离子与过氧化氢(hydrogen perox⁃
                        [5]
                程中未观察到细胞核形态改变、DNA断裂及含半胱                           ide,H2O2)的反应,生成活性极高的羟自由基(·OH)。

                氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(cysteinyl aspartate spe⁃             羟自由基是一种强氧化剂,能够引发脂质过氧化反
   144   145   146   147   148   149   150   151   152   153   154