基于“气-线粒体-铁死亡”轴探讨铁死亡与心肌疾病的关系
过氧化,心肌病,脂质,1铁死亡,2铁死亡的机制,1SystemXc-,芬顿反应和脂质ROS,3细胞色素P450氧化还原酶(cytochromeP450oxidoreductase,POR)和细胞色素b5还
谢甜甜(江苏医药职业学院,江苏 盐城 224005)
心肌疾病是指由不同病因引起心肌病变,从而导致心肌和心电功能障碍,并以心肌病变如心室肥厚或扩张为主要表现的一组疾病。该病可局限于心脏本身,也可为系统性疾病的部分表现,发展到终末期可导致猝死或心力衰竭(heart failure,HF)。在心肌疾病发生发展的过程中,终末分化心肌细胞死亡是心肌损伤的重要致病因素,不同类型的细胞死亡所引起的病理性失代偿性心肌细胞死亡均会促进心肌疾病的病理发展和心功能的恶化,但目前心肌细胞死亡的机制尚未明确。铁死亡作为一种新型的铁和脂质过氧化依赖性细胞死亡,与心肌疾病有着千丝万缕的联系,铁死亡在心肌细胞损伤的过程中起着重要作用。本文将从中医和西医的角度对铁死亡的发生机制及其在心肌疾病中的研究进展进行综述,以期为心肌疾病提供新的研究思路和治疗靶点,为中药的进一步研发提供参考,内容如下。
1 铁死亡
细胞生命活动结束就意味着细胞死亡,细胞死亡和细胞增殖对生物体具有同样重要的意义,对于维持人体自稳态、保证正常发育、形成免疫耐受以及监控肿瘤等过程均具有重要作用。2012 年,Dixon 等[1]人首次提出铁死亡(Ferroptosis),认为铁死亡是一类以细胞中脂质氢过氧化物的铁依赖性积累和细胞内氧化还原不平衡为特征的细胞死亡[2]。铁死亡过程中会伴随出现大量的铁离子累积,膜脂修复酶——谷胱甘肽过氧化物酶4(Glutathione Peroxidase 4,GPX4)失效,造成脂质过氧化和膜脂上活性氧自由基(reactive oxygen species,ROS)积累,并伴随一些调控铁稳态和脂质过氧化代谢等方面的基因变化,同时细胞具有膜破裂、起泡以及线粒体形态异常等特征[3]。
2 铁死亡的机制
铁死亡是一种复杂的生化代谢过程,谷胱甘肽(glutathione,GSH)、氨基酸、磷脂、还原型辅酶Ⅱ(reduced form of nicotinamide-adenine dinucleotide phosphate,NADPH)、辅 酶Q、多 不 饱 和 脂 肪 酸(polyunsaturated fatty acids,PUFAs)及多种离子均有参与[4](见图1)。多种物质和外界条件均可诱发铁死亡:谷氨酸、铁、PUFAs 和磷脂的积累、NADPH 氧化酶的激活、GSH、维生素E 耗尽、GPX4 失效、胱氨酸谷氨酸转运受体下调等引起的ROS 增加,均会诱导铁死亡[4]。同时,铁介导也会引发铁死亡 ......
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