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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 。
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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
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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
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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

