铁死亡在缺血性中风中的作用及中医药干预的研究进展
过氧化,谷氨酸,脂质,1铁死亡概述及其机制,2铁死亡在缺血性中风中的作用,3中医药干预铁死亡的研究,4思考与展望
黄秋霞,邓秋媚,袁 莉,向军军,胡跃强缺血性中风是全球范围内死亡和致残的主要原因,导致严重的健康问题和社会经济负担[1]。根据2020年美国心脏协会的统计,每年约有79.5万例新发或复发中风病人,其中缺血性中风占所有中风的87%[2]。在缺血性中风中,神经元细胞中活性氧(reactive oxygen species,ROS)的增加会破坏ROS产生和消耗之间的平衡。ROS诱导脂质和蛋白质过氧化,从而导致神经元功能障碍和死亡[3]。研究发现,铁死亡(ferroptosis)与ROS生成之间存在密切关系[4],并且铁死亡是缺血性中风损伤的重要机制之一[5]。大量文献研究表明,中药提取物及中药复方可干预铁死亡,发挥神经保护作用。本研究就铁死亡在缺血性中风的作用及其中医药干预的最新研究进展进行综述。
1 铁死亡概述及其机制
铁死亡是近年来研究发现的一种全新的细胞程序性死亡方式,是一种因铁依赖性的脂质过氧化物积累引起细胞死亡的调节形式。2008年,Yang等[6]研究发现致癌基因鼠肉瘤病毒(RAS)可上调转铁蛋白受体1(transferrin receptor 1,TFR1)并增加细胞中不稳定的铁库,触发类似非凋亡形式且具有铁依赖性的细胞死亡方式。2012年,Dixon等[7]首次提出铁死亡的概念,认为铁死亡是一种不同于细胞凋亡的新型非细胞死亡,是受铁依赖的膜脂质过氧化作用驱动的细胞死亡的一种调控模式。大量脂质堆积破坏了氧化还原反应的平衡并最终导致细胞死亡,这是一种可调节性细胞死亡方式,与细胞凋亡、坏死以及自噬等方式不同,铁死亡有独特的死亡形式及生物学特性,主要表现在形态、生物化学和遗传上的不同[8],其主要机制为氧化还原体系失衡,脂质过氧化物的过度蓄积。
2 铁死亡在缺血性中风中的作用
缺血性中风是世界范围内导致死亡和残疾的主要原因,其特点是局部流向大脑的血液突然阻塞,导致不可逆的损伤和神经功能的缺陷。缺血性神经元损伤涉及多种机制,其中氧化应激在缺血性损伤的进展中起重要作用。铁死亡被认为是缺血/再灌注时导致神经元损伤的主要事件之一。缺血/再灌注损伤是缺血性中风最重要的机制之一,抑制Tau蛋白的表达,从而增加神经元中铁的积累而加速铁死亡[9]。研究表明,缺血会提高大脑中不稳定铁水平[10-11]。在缺血脑组织中,由于ROS升高,抗氧化系统的防御能力减弱,随之而来的是氧自由基的过度产生,抗氧化酶的失活,抗氧化剂的耗竭。这会导致多种有害事件,包括脂质和蛋白质的过氧化、DNA损伤和细胞死亡 ......
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