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CDD丨铁死亡,治疗脂肪性肝炎潜在新靶点
世界生命科学大会 2024-08-19 17:33:43 发表于 北京




INTRODUCTION

研究概述

代谢功能障碍相关脂肪性肝病(Metabolic Dysfunction-Associated Steatotic Liver Disease,MASLD)是一种常见的慢性肝病,其特征在于肝脏脂肪的异常积累。MASLD的患病率正在迅速上升,已成为全球范围内肝移植的主要原因之一。MASLD包括两种主要形式:单纯性脂肪肝(MASL)和非酒精性脂肪性肝炎(MASH)。MASL通常没有症状,而MASH则可能导致肝脏炎症、纤维化甚至肝硬化。

尽管MASLD的发病机制复杂,但细胞死亡在其中发挥着重要作用。凋亡、焦亡和坏死是MASLD中常见的细胞死亡形式,但它们在疾病发展中的相对重要性尚不清楚。近年来,铁死亡作为一种铁依赖性程序性细胞死亡形式,在MASLD中的作用越来越受到关注。

铁死亡是由铁催化的脂质过氧化过程引起的,其特征在于细胞内脂质过氧化物积累、线粒体损伤和细胞膜破裂。铁死亡的发生需要多种因素的参与,包括谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)的抑制、脂酰辅酶A合成酶长链家族成员4(ACSL4)的激活和细胞内铁的积累。

MASLD中脂质过氧化产物水平升高,这可能导致铁死亡的发生。此外,MASLD患者的肝脏组织中观察到铁沉积和4-羟基壬烯醛(4HNE)阳性聚集物,这些特征与铁死亡一致。因此,铁死亡可能参与了MASLD的发病机制。然而,MASLD中肝铁死亡的发生机制尚不清楚。

本文研究人员旨在深入探究铁死亡在MASLD中的作用,并评估其作为治疗靶点的潜力。本文的研究主要围绕以下几个方面展开:

1. 评估MASLD患者中肝铁死亡的存在:

研究人员首先分析了MASLD患者的活检样本,并检测了铁死亡相关标志物,如铁沉积、MDA、4HNE、ACSL4和GPX4。研究发现一部分MASLD患者表现出肝铁死亡的典型特征,这表明铁死亡可能是MASLD患者中的一种重要细胞死亡形式。(图1)

  图1 检测MASLD患者活检样本中铁死亡相关标志物


2. 探究铁死亡抑制剂在MASLD模型中的治疗效果:

研究人员使用两种小鼠MASLD模型(CDAHFD和HFHFD)来评估铁死亡抑制剂UAMC-3203的治疗效果。研究发现,UAMC-3203可以降低肝MDA、ALT/AST水平和脂肪变性程度,但对气球样变性和炎症的影响较小。这表明,铁死亡抑制剂可能有助于改善MASLD患者的肝损伤和脂肪变性。(图2)

  图2 评估铁死亡抑制剂UAMC-3203的治疗效果


3. 探讨铁死亡抑制剂的潜在作用机制:

研究人员使用转基因小鼠来研究GPX4在MASLD中的作用。研究发现,Gpx4过表达可以降低肝MDA水平,但对CDAHFD诱导的肝损伤或组织学异常没有影响,表明Gpx4可能不是MASLD中的主要治疗靶点。MASLD的治疗可能需要考虑多种因素,包括铁死亡、炎症、脂肪代谢等,而不仅仅是单一靶点。(图3)

 图3 使用转基因小鼠来研究GPX4在MASLD中的作用


4. 评估不同脂肪酸种类对铁死亡敏感性的影响:

研究人员使用人源HepG2细胞模型来研究不同脂肪酸种类对铁死亡敏感性的影响。研究发现,SFA/MUFA(饱和脂肪酸/单不饱和脂肪酸)补充剂可以增加HepG2细胞中PG-PUFA2(含有两个多不饱和脂肪酸尾部的磷脂)的水平,这可能有助于维持细胞膜流动性并维持铁死亡敏感性。(图4)

  图4 评估不同脂肪酸种类对铁死亡敏感性

DISCUSSION

研究讨论

总结

这篇论文为MASLD的治疗提供了新的思路,并强调了铁死亡作为潜在治疗靶点的价值。研究发现如下:

1. 铁死亡是MASLD患者中的一个重要有害因素,存在于20-50%的病例中。

2. 铁死亡抑制可以减轻MASLD小鼠模型中的肝脏损伤和脂肪变性。

3. MASLD患者的肝脏具有动态的铁死亡防御机制,能够在GPX4缺乏后上调其他防御机制来保护自身。

4. 脂肪积累会导致HepG2细胞中PG-PUFA2水平的升高,从而维持对铁死亡的敏感性。

铁死亡抑制可能是一种有潜力的MASLD治疗方法,但需要进一步研究以确定哪些患者可能从中受益。文章强调了MASLD患者异质性的重要性,并强调了需要对患者进行分层以确定最佳治疗方法。

总之,该研究为MASLD的发病机制提供了新的见解,并为开发新的治疗方法提供了新的线索。未来需要进行更多的研究,以便更好地理解铁死亡在MASLD中的作用机制,并开发更有效的治疗方法。

参考文献

[1] Peleman, C., Hellemans, S., Veeckmans, G. et al. Ferroptosis is a targetable detrimental factor in metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease. Cell Death Differ (2024).



END

文案 | 陆细刚

排版 | 陆细刚

审核 | 陆细刚

发布|姜笑南


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