Neobavaisoflavone是一种从valnemulin衍生的功能性代谢物，通过激活AMPK信号通路来缓解DSS诱导的溃疡性结肠炎

《Biochemical Pharmacology》：Neobavaisoflavone, a functional metabolite derived from valnemulin, ameliorates DSS-induced ulcerative colitis through activation of the AMPK signaling pathway

本研究旨在探讨右美托咪定通过调控铁蛋白自噬介导的ferroptosis减轻心肌缺血再灌注损伤的机制。通过建立大鼠模型和体外H9c2心肌细胞实验，评估梗死面积、病理变化、细胞活力、脂质过氧化、Fe2+积累及线粒体/自噬体形态。结果表明，Dex预处理显著降低梗死面积和病理损伤，抑制ferroptosis，并通过上调YAP1、抑制NCOA4介导的铁蛋白自噬实现保护作用。

　　

吴文|王卓然|王全|刘金|秦海燕|王玲燕|杨玉桥|赵宇|钱曦|白向峰|杨伟|钱金桥

中国云南省昆明市昆明医科大学第一附属医院麻醉科

摘要

本研究旨在探讨右美托咪定（Dex）通过调节铁蛋白吞噬介导的铁死亡（ferroptosis）来减轻心肌缺血-再灌注损伤（MIRI）的机制。在体内实验中，通过外科手术结扎冠状动脉建立了大鼠MIRI模型，以评估梗死面积和组织病理学变化。在体外实验中，H9c2心肌细胞经历了缺氧/再氧合（H/R）处理，使用透射电子显微镜（TEM）评估细胞活力、脂质过氧化水平、细胞内Fe²⁺水平以及线粒体和自噬体的形态。通过逆转录定量实时聚合酶链反应（RT-qPCR）定量Yes相关蛋白1（YAP1）和核受体共激活因子4（NCOA4）的mRNA水平，而Western blotting用于检测与铁蛋白吞噬及相关信号通路相关的蛋白质水平。我们的研究发现，Dex预处理显著减少了MIRI大鼠的梗死面积和组织病理学损伤。在H/R损伤的H9c2细胞中，Dex显著提高了细胞活力，减少了Fe²⁺积累和脂质过氧化，抑制了铁死亡，并降低了铁蛋白吞噬相关标志物的表达。此外，Dex显著上调了YAP1的表达；然而，抑制YAP1会减弱Dex的保护作用。通过siRNA沉默NCOA4进一步证实，NCOA4在YAP1下游发挥作用，介导Dex对铁蛋白吞噬和铁死亡的控制。总之，Dex通过YAP1/NCOA4信号通路抑制铁蛋白吞噬介导的铁死亡，从而保护心肌免受MIRI的影响。

引言

缺血性心脏病（IHD）数十年来一直是全球主要的死亡原因，约占全球死亡人数的16% [1]。及时恢复阻塞冠状动脉的血流是治疗IHD最有效的方法。然而，越来越多的证据表明，再灌注本身也会导致进一步的心肌损伤，包括功能障碍、结构损伤和电生理紊乱——这种现象称为心肌缺血-再灌注损伤（MIRI）[2]。MIRI会加重围手术期的心肌损伤，并显著增加经皮冠状动脉介入治疗和心肺旁路手术后的死亡风险 [3]。

MIRI的病理生理学机制是多因素的，涉及线粒体功能障碍、氧化应激、钙超载以及多种形式的调控性细胞死亡，包括凋亡、焦亡和铁死亡 [4]、[5]、[6]、[7]。最近的研究强调了铁死亡在再灌注阶段的关键作用。Tang等人 [8] 发现，铁死亡主要发生在再灌注期间，而不是缺血期间。同样，Cai等人 [9] 报告称，在缺血/再灌注（I/R）损伤的早期阶段，凋亡和坏死占主导地位，而在再灌注期间铁死亡成为主要的细胞死亡方式。鉴于铁死亡在MIRI发病机制中的核心作用，它已成为开发心脏保护策略的一个有前景的目标。

右美托咪定（Dex）是一种高度选择性的α2-肾上腺素受体激动剂，因其镇静、镇痛和抗焦虑作用而在临床麻醉和重症监护中广泛使用。近年来，Dex因其心脏保护作用而受到越来越多的关注 [4]、[10]。一项临床研究表明，Dex可以降低接受冠状动脉旁路移植患者的术后死亡率 [11]，一项荟萃分析证实，围手术期使用Dex与心脏手术患者的短期死亡率降低有关 [12]。我们之前的研究表明，Dex预处理通过抑制肥大细胞脱颗粒、凋亡和铁死亡来缓解MIRI [13]、[14]、[15]、[16]。然而，Dex调节铁死亡的具体机制尚不清楚。

铁死亡是一种由铁过载和活性氧（ROS）积累驱动的调控性细胞死亡形式，主要通过Fenton反应诱导脂质过氧化 [17]。这一过程伴随着线粒体的明显变化，包括线粒体萎缩和线粒体膜密度增加。铁的稳态由铁蛋白和铁蛋白吞噬严格调控。铁蛋白重链1（FTH1）是主要的细胞内铁储存蛋白，而核受体共激活因子4（NCOA4）作为选择性载体，将FTH1转运到自噬体中进行溶酶体降解，这一过程称为铁蛋白吞噬。过度的铁蛋白吞噬会释放大量Fe²⁺，从而促进ROS生成和脂质过氧化，最终引发铁死亡 [18]。最近的研究表明，Dex通过抑制铁蛋白吞噬在肺和脊髓损伤模型中发挥器官保护作用 [19]、[20]。

Yes相关蛋白1（YAP1）是Hippo信号通路下游的关键转录共激活因子，在心肌细胞增殖、分化和应激抵抗中起重要作用，具有很强的心脏保护效果 [21]。研究表明，YAP1可以减小心肌梗死面积并缓解MIRI [22]。此外，YAP1还调节自噬体的形成并控制自噬流 [23]、[24]、[25]。最近的研究进一步表明，YAP1在多种器官系统中抑制铁蛋白吞噬，包括肺和肝脏 [26]、[27]、[28]。

基于这些发现，我们假设Dex通过上调YAP1来缓解MIRI，进而抑制NCOA4介导的铁蛋白吞噬，从而抑制心肌细胞中的铁死亡。本研究旨在通过体内和体外实验验证这一假设，以寻找新的治疗靶点，减少MIRI期间的心肌细胞死亡。

动物和伦理声明

实验所用雄性Sprague-Dawley大鼠（体重300±20克）来自湖南思来克静达实验动物有限公司（中国湖南）。这些大鼠在标准实验室条件下饲养，温度和湿度受控，并可自由获取食物和水。所有实验程序均符合美国国立卫生研究院发布的《实验动物护理和使用指南》，并获得了昆明医科大学动物伦理委员会的批准

Dex缓解了大鼠的MIRI

为了研究Dex的心脏保护作用，我们建立了大鼠MIRI模型以评估梗死面积和心肌组织形态变化。与对照组相比，接受LCA结扎的大鼠在心电图上表现出ST段抬高和QRS波群增宽。再灌注后，ST段逐渐恢复到基线水平，QRS波群变窄（图1A），证实了模型的成功建立。

Evans Blue-TTC双染色显示没有显著差异

讨论

越来越多的证据表明，Dex具有对抗MIRI的心脏保护作用 [31]。在本研究中，我们探讨了Dex预处理是否通过抑制铁死亡来缓解MIRI，以及这种效果是否依赖于YAP1蛋白表达和NCOA4介导的铁蛋白吞噬。动物实验证实，Dex预处理显著减少了接受I/R损伤的大鼠的心肌梗死面积和病理损伤。值得注意的是，这些保护作用可被Ver逆转

作者贡献声明

吴文：撰写初稿、方法学设计、数据管理、概念构建。王卓然：撰写初稿、资源获取、实验设计、资金申请、数据管理。王全：数据可视化、结果验证、软件使用、方法学设计。刘金：结果验证、方法学设计、数据管理。秦海燕：结果验证、实验设计、数据管理。王玲燕：实验监督、资源获取、资金申请。杨玉桥：撰写、审稿与编辑、方法学设计、资金申请。

伦理批准和参与同意

本研究遵循美国国立卫生研究院发布的《实验动物护理和使用指南》进行，并获得了昆明医科大学动物护理和伦理委员会的批准（批准编号：KMMU20241805）。所有方法均符合ARRIVE指南。

资助

本工作得到了云南省基础研究项目（项目编号：202501AS070035和202501AU070021）、昆明医科大学应用基础研究联合专项基金（由云南省科技办公室资助，项目编号：202201AY070001-040）、云南省高层次人才健康培训项目（L-2018007）、昆明医科大学第一附属医院535人才计划的支持

利益冲突声明

作者声明没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。

致谢

不适用。