《Journal of Dairy Science》：Bovine lactoferrin improves doxorubicin- and ischemia-reperfusion-induced myocardial injury by activating AMPK-mediated signaling pathways
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本研究针对阿霉素（DOX）及缺血再灌注（I/R）所致心肌损伤缺乏特异性治疗药物的临床难题，系统探讨了乳铁蛋白（LF）的心肌保护作用。研究人员通过体外细胞模型（H9c2、HL-1）及小鼠在体实验，发现LF可显著缓解DOX与I/R引起的心肌细胞增殖抑制、氧化应激（ROS、MDA、GSH）、炎症因子（IL-1β、IL-6）释放及细胞衰老（Sa-β-gal、p16）。机制研究表明，LF通过激活AMPK信号通路，抑制铁死亡关键蛋白（GPX4、Slc7a11）下调，从而改善心肌功能（EF、FS）。该研究为LF作为天然活性分子应用于心肌损伤治疗提供了理论依据。
心血管疾病是全球范围内导致死亡的主要原因之一，其中由化疗药物阿霉素（Doxorubicin, DOX）引发的心肌损伤和心肌缺血再灌注（Ischemia-Reperfusion, I/R）损伤是临床面临的重大挑战。DOX作为一种广谱抗肿瘤药物，在有效抑制癌细胞的同时，会通过诱导氧化应激、线粒体功能障碍和细胞衰老等途径造成严重的心肌毒性；而I/R损伤则常见于心肌梗死后的血运重建过程，其机制涉及钙超载、自由基爆发和炎症反应，最终导致心肌细胞死亡和纤维化。目前，针对这两种心肌损伤的特异性治疗手段仍十分有限，因此寻找高效低毒的心肌保护剂成为研究热点。
在这一背景下，乳铁蛋白（Lactoferrin, LF）——一种天然存在于哺乳动物乳汁中的多功能糖蛋白——因其具有抗炎、抗氧化和免疫调节等生物学活性而受到关注。已有研究表明LF在衰老相关的心肌纤维化中发挥保护作用，但其在DOX及I/R所致急性心肌损伤中的具体机制尚不明确。本研究发表于《Journal of Dairy Science》，系统探讨了LF是否通过调控AMPK介导的信号通路及铁死亡（ferroptosis）过程来减轻心肌损伤。
为明确LF的作用，研究团队采用了多种关键技术方法：通过体外培养H9c2和HL-1心肌细胞，分别建立DOX损伤模型和缺氧/复氧（I/R）模型；利用CCK-8、EDU染色、流式细胞术评估细胞增殖与周期；通过检测活性氧（ROS）、超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）等指标分析氧化应激水平；采用SA-β-半乳糖苷酶染色及p16、p53蛋白表达评估细胞衰老；通过Western Blot检测AMPK、GPX4、Slc7a11等通路关键蛋白；并借助小鼠在体模型（DOX腹腔注射及冠状动脉左前降支结扎诱导I/R），通过心脏超声、组织切片（H&E、TUNEL）及血清标志物（CK-MB、cTnT）评价心功能与损伤程度。
LF缓解DOX所致心肌细胞衰老损伤
通过CCK-8实验发现，DOX以浓度依赖方式抑制心肌细胞活力，而LF（50~100 μg/mL）处理可逆转该效应。EDU染色及Ki67免疫荧光显示LF促进细胞增殖。进一步研究表明，LF降低DOX引起的ROS积累和MDA水平，提升GSH、SOD及Nrf2表达，改善线粒体膜电位（MMP）并增加ATP合成，同时抑制IL-1β、IL-6等炎症因子释放及LDH漏出。SA-β-gal染色及p16、p53、Lamin A蛋白检测证实LF延缓DOX诱导的细胞衰老。
LF减轻I/R引起的心肌细胞损伤
在I/R模型中，LF同样恢复细胞增殖能力（EDU、PCNA、CyclinD1表达上升），降低ROS、MDA，提高GSH和抗氧化酶活性，并抑制炎症反应。SA-β-gal染色及衰老相关蛋白表达分析表明LF有效缓解I/R导致的细胞衰老。
LF通过AMPK通路抑制铁死亡发挥心肌保护作用
生物信息学分析提示DOX及I/R损伤与铁死亡密切相关。实验显示，LF处理上调铁死亡负调控蛋白GPX4和Slc7a11，下调促铁死亡分子PTGS2、ALOX15（DOX模型）及ACSL（I/R模型）。值得注意的是，LF激活AMPK磷酸化，而使用AMPK抑制剂Compound C则削弱LF对细胞存活、铁死亡标志物及衰老指标的改善作用，表明AMPK是LF发挥保护效应的关键媒介。
LF在动物模型中验证心肌保护效果
在DOX诱导的小鼠心肌损伤模型中，LF降低血清LDH、CK-MB水平，改善心脏超声参数（EF、FS），减轻组织纤维化和细胞死亡（TUNEL染色）。在I/R模型中，LF同样降低cTnT、CK-MB，抑制炎症浸润和氧化应激，并激活AMPK通路。这些结果与体外实验一致，证实LF通过AMPK-铁死亡轴缓解心肌损伤。
本研究系统阐明了LF通过激活AMPK信号通路、抑制铁死亡及细胞衰老，从而减轻DOX与I/R所致心肌损伤的双重机制。其创新性在于揭示了“LF–AMPK–ferroptosis–senescence”调控轴在心肌保护中的核心作用，为LF作为天然制剂应用于临床心肌损伤防治提供了理论依据。尽管研究存在模型单一、未评估长期安全性等局限，但LF的低毒性、多靶点特性展现出良好的转化前景。未来研究可进一步探索LF在合并疾病模型中的效果及其与化疗药物的协同应用，推动其向临床转化。
