血紅素氧合酶1調(diào)節(jié)鐵死亡在非酒精性脂肪性肝病中的研究進(jìn)展

曹佳岑，張宏坤，趙文，南月敏，李冬冬*

1.233030 安徽省蚌埠市，蚌埠醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院感染科

2.233030 安徽省蚌埠市，國(guó)家感染性疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心核心合作單位

3.233030 安徽省蚌埠市，慢性疾病免疫學(xué)基礎(chǔ)與臨床安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

4.050000 河北省石家莊市，河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院中西醫(yī)肝病科

非酒精性脂肪性肝?。╪onalcoholic fatty liver disease，NAFLD）是一種遺傳-環(huán)境-代謝應(yīng)激相關(guān)性疾病，在我國(guó)發(fā)病率逐年上升，已成為危害人類健康的公共衛(wèi)生問題。流行病學(xué)調(diào)查顯示，全球NAFLD患者高達(dá)20億，患病率約為29.38%，相關(guān)死亡率每年約為2.39%。預(yù)計(jì)到2030年，NAFLD患病率將增加18%［1］。因此NAFLD目前是我國(guó)乃至世界疾病防治的重要課題之一。

NAFLD發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，涉及肝內(nèi)脂質(zhì)過氧化、肝細(xì)胞炎癥反應(yīng)、鐵死亡等多個(gè)病理生理過程。血紅素氧合酶1（heme oxygenase-1，HO-1）是血紅素代謝的關(guān)鍵酶，HO-1及其代謝產(chǎn)物在慢性肝病發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮抗脂質(zhì)代謝、抗氧化應(yīng)激、抗炎癥反應(yīng)及抗細(xì)胞凋亡等功能［2］，提示HO-1在保護(hù)肝細(xì)胞方面可能發(fā)揮重要生物學(xué)作用。鐵死亡是一種鐵和脂毒性依賴的調(diào)節(jié)性細(xì)胞死亡，是區(qū)別于細(xì)胞凋亡、壞死和自噬的新型細(xì)胞程序性死亡方式［3］。研究表明，鐵死亡與NAFLD的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)，NAFLD中鐵死亡發(fā)生導(dǎo)致肝細(xì)胞炎癥、纖維增生及肝損傷加劇［4］。目前有研究提示HO-1可通過調(diào)控鐵死亡影響NAFLD的發(fā)生及進(jìn)展，然而HO-1對(duì)鐵死亡的具體作用機(jī)制尚不明確，探明其調(diào)控機(jī)制有助于進(jìn)一步闡明NAFLD的病理過程，并為其預(yù)防、治療及延緩進(jìn)展提供新的策略。

本文系統(tǒng)、全面總結(jié)了HO-1、鐵死亡在NAFLD發(fā)生、發(fā)展中的作用機(jī)制，深入探討了HO-1在NAFLD進(jìn)展中調(diào)控鐵死亡、抑制氧化應(yīng)激及阻止脂質(zhì)過氧化的具體分子機(jī)制。本綜述有望為NAFLD的診斷提供新的分子標(biāo)識(shí)，亦為該病的防治提供一條嶄新的理論線索和策略，具有重要的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)意義。

1 本文文獻(xiàn)檢索策略

計(jì)算機(jī)檢索PubMed、中國(guó)知網(wǎng)等數(shù)據(jù)庫(kù)，檢索時(shí)間設(shè)定為建庫(kù)至2023年2月，中文檢索詞包括“非酒精性脂肪性肝病”“血紅素氧合酶-1”“鐵死亡”“抗氧化應(yīng)激反應(yīng)”“脂質(zhì)過氧化”，英文檢索詞包括“Non-alcoholic fatty liver disease”“Heme oxygenase-1”“Ferroptosis”“Antioxidative stress response”“Lipid peroxidation”。納入標(biāo)準(zhǔn)：文獻(xiàn)內(nèi)容涉及HO-1對(duì)NAFLD發(fā)生和發(fā)展的影響、鐵死亡的發(fā)生機(jī)制和鐵死亡在NAFLD中的作用。排除標(biāo)準(zhǔn)：與本文主題無關(guān)聯(lián)、質(zhì)量差、無法獲得全文的文獻(xiàn)。最終納入文獻(xiàn)51篇。

2 HO的生物學(xué)特性

HO是參與血紅素代謝的關(guān)鍵酶，廣泛分布于哺乳動(dòng)物的組織和器官中。其最重要的功能是調(diào)節(jié)血紅素代謝，此外還參與鐵代謝、氧化應(yīng)激和病原體反應(yīng)等［5］。近年研究發(fā)現(xiàn)，HO在動(dòng)物體內(nèi)可表現(xiàn)出3種存在形式：HO-1、HO-2和HO-3［6］。

HO-1也稱熱休克蛋白32（heat shock proteins 32，HSP32），是一種誘導(dǎo)型酶，相對(duì)分子量為30～32 kD。主要分布于單核-巨噬細(xì)胞系統(tǒng)的微粒體中，在實(shí)質(zhì)臟器、骨髓和網(wǎng)狀內(nèi)皮細(xì)胞中表達(dá)量較高。研究表明HO-1是一種重要的應(yīng)激蛋白，在應(yīng)激狀態(tài)下表達(dá)適量增加可以通過減輕細(xì)胞損傷、蛋白質(zhì)氧化及脂質(zhì)過氧化來抵御應(yīng)激反應(yīng)。HO-2為組織型同工酶，是生理狀態(tài)下HO的主要存在形式，主要分布于大多數(shù)組織的內(nèi)皮細(xì)胞和神經(jīng)元細(xì)胞的線粒體內(nèi)，包括腦、視網(wǎng)膜、血管內(nèi)皮和睪丸中。HO-3為組織型同工酶，在腦、肝、腎和睪丸等器官中表達(dá)，其不具有催化血紅素分解的活性。

3 HO-1阻緩NAFLD的進(jìn)展

NAFLD的病理生理機(jī)制復(fù)雜，涉及肝內(nèi)脂質(zhì)過氧化、離子轉(zhuǎn)運(yùn)失衡、肝細(xì)胞損傷、炎癥浸潤(rùn)等多個(gè)環(huán)節(jié)。已有研究發(fā)現(xiàn)，HO-1可通過抑制活性氧（reactive oxygen species，ROS）自由基依賴的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激及其介導(dǎo)的壞死性凋亡等機(jī)制［7］，在NAFLD發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮抗氧化應(yīng)激、抗脂質(zhì)代謝、抗纖維化、抑制細(xì)胞凋亡等重要生物學(xué)效應(yīng)［8-10］。

3.1 抗脂質(zhì)代謝

HO-1可以增加脂聯(lián)素水平，提高胰島素的敏感性，增強(qiáng)脂肪酸氧化［11］，提高葡萄糖攝取能力，并有效降低三酰甘油水平［12］。NAFLD患者低表達(dá)的還原性谷胱甘肽（glutathione，GSH）提示HO-1的代償性表達(dá)增高是對(duì)抗脂質(zhì)過氧化引起的適應(yīng)性反應(yīng)，一定程度上能延緩ROS持續(xù)增加造成的組織細(xì)胞氧化應(yīng)激損傷，在非酒精性脂肪性肝炎（nonalcoholic steatohepatitis，NASH）發(fā)展進(jìn)程中起關(guān)鍵作用。

3.2 抗氧化應(yīng)激

核因子E2相關(guān)因子2（nuclear factor-erythroid 2-related factor 2，Nrf2）/HO-1信號(hào)通路在NAFLD進(jìn)展過程中發(fā)揮著重要作用，參與調(diào)節(jié)氧化-抗氧化軸平衡，抑制NAFLD中的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和脂質(zhì)積累［13］。Nrf2通過激活其下游HO-1的反應(yīng)性表達(dá)，促進(jìn)一氧化碳（CO）、Fe2+及膽綠素的生成，逆轉(zhuǎn)NAFLD的發(fā)展進(jìn)程。該通路也可抑制活化的蛋白激酶C（protein kinase C，PKC）及還原型輔酶Ⅱ（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate，NADPH）活性，清除蓄積的氧化產(chǎn)物，逆轉(zhuǎn)肝細(xì)胞氧化應(yīng)激損傷，延緩或阻止NASH的進(jìn)展［2］。任柏樾等［14］通過高脂純化飼養(yǎng)法建立NASH小鼠模型證實(shí)澤明紅山顆?？杉せ頝rf2/HO-1通路來改善NASH肝損傷。

3.3 抗炎癥反應(yīng)

在許多炎癥動(dòng)物模型中發(fā)現(xiàn)，HO-1的高表達(dá)能明顯下調(diào)黏附分子的表達(dá)和白細(xì)胞黏附，抑制脂多糖誘導(dǎo)的炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生［15］，發(fā)揮抗炎作用。在NAFLD進(jìn)展過程中，肝細(xì)胞大量脂肪蓄積引起肝細(xì)胞內(nèi)ROS增加，激活核轉(zhuǎn)錄因子（NF）-κB，啟動(dòng)炎癥反應(yīng)。XU等［16］通過構(gòu)建NAFLD小鼠模型，發(fā)現(xiàn)Nrf2/HO-1通路可抑制巨噬細(xì)胞中促炎細(xì)胞因子和NO的產(chǎn)生，并下調(diào)白介素（IL）-6和腫瘤壞死因子α（TNF-α）水平，對(duì)抗肝臟炎癥。

3.4 抗細(xì)胞凋亡

HO-1升高可以激活周期素依賴激酶抑制劑（p21），阻滯細(xì)胞周期，減少Caspase-8、Caspase-10的表達(dá)，抑制細(xì)胞凋亡。NAN等［17］發(fā)現(xiàn)HO-1激動(dòng)劑hemin或Ad-HO-1干預(yù)可上調(diào)HO-1表達(dá)量，降低肝臟硫代巴比妥酸反應(yīng)物（thiobarbituric acidreactive substance，TBARS）水平，減輕蛋氨酸、膽堿缺乏飼料（methionine-and-choline deficient diet，MCD）誘導(dǎo)的肝細(xì)胞凋亡損傷。另外，HO-1代謝產(chǎn)物CO可使肝細(xì)胞和肝竇細(xì)胞中Bcl-2表達(dá)增加或Bax表達(dá)減少，抑制肝臟缺血-再灌注介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡［18］。

3.5 自噬反應(yīng)

研究表明，HO-1可誘導(dǎo)細(xì)胞自噬減輕肝臟炎癥，改善急性肝功能衰竭以及肝臟缺血-再灌注損傷［19］。內(nèi)源性HO-1通過介導(dǎo)p38 MAPK磷酸化、LC3和PI3K上調(diào)等途徑促進(jìn)自噬信號(hào)傳導(dǎo)，抑制Caspase-3介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，保護(hù)肝細(xì)胞。相反，使用HO-1抑制劑降低HO-1活性則加速脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）引起的肝細(xì)胞死亡［20］。

4 鐵死亡在NAFLD中的作用

鐵死亡是一種復(fù)雜的細(xì)胞死亡方式，受到多種細(xì)胞代謝途徑的調(diào)控［21］，其機(jī)制為鐵依賴的廣泛脂質(zhì)過氧化作用及ROS堆積［22］，并伴有GSH的消耗，從而影響細(xì)胞的正常功能。過度的脂質(zhì)過氧化損害細(xì)胞膜的流動(dòng)性、通透性和細(xì)胞完整性，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡［23］。研究顯示，肝細(xì)胞鐵死亡與NAFLD的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)，當(dāng)血清鐵>1.5×ULN時(shí)，肝細(xì)胞即發(fā)生炎癥反應(yīng)伴星狀細(xì)胞活化，表明血清鐵水平的升高是NASH進(jìn)展的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。此外，在NAFLD患者中可觀察到血清鐵蛋白水平顯著升高和肝組織內(nèi)鐵的蓄積，即鐵過量積累導(dǎo)致的氧化應(yīng)激損害在肝損傷的發(fā)病機(jī)制中起重要作用［24］。TSURUSAKI等［25］發(fā)現(xiàn)鐵死亡通過觸發(fā)單純肝脂肪變性（nonalcoholic fatty liver，NAFL）的炎癥反應(yīng)，加快了NASH的進(jìn)展。該研究通過建立NAFLD動(dòng)物模型，發(fā)現(xiàn)在NAFLD早期肝細(xì)胞鐵死亡的發(fā)生顯著早于細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致了嚴(yán)重的肝臟損害；鐵死亡抑制劑（包括鐵螯合劑和抗氧化劑）可以有效地對(duì)抗肝細(xì)胞死亡，減輕肝細(xì)胞炎癥反應(yīng)和纖維化，從而改善肝功能。越來越多的研究表明，鐵穩(wěn)態(tài)失衡、脂質(zhì)過氧化、System Xc-GSH-GPX4軸失衡、胰島素抵抗等多種途徑誘導(dǎo)鐵死亡參與NAFLD的發(fā)生、發(fā)展［26-28］。

4.1 鐵穩(wěn)態(tài)失衡

各種原因引起肝組織鐵代謝紊亂，導(dǎo)致大量游離鐵（Fe3+）生成增加，使肝內(nèi)細(xì)胞對(duì)鐵死亡的敏感性顯著提升。Fe3+進(jìn)入到細(xì)胞質(zhì)和線粒體基質(zhì)后，氧化還原成具有活性的Fe2+，過量Fe2+會(huì)導(dǎo)致鐵穩(wěn)態(tài)失衡，形成不穩(wěn)定鐵池，催化氧自由基產(chǎn)生。在電子轉(zhuǎn)移過程中，O2接受電子形成過氧化氫（H2O2），F(xiàn)e2+與H2O2通過芬頓（Fenton）反應(yīng)生成對(duì)細(xì)胞有較強(qiáng)毒性的高反應(yīng)性羥基自由基，這些自由基會(huì)與磷脂細(xì)胞膜上的多不飽和脂肪酸（polyunsaturated fatty acid，PUFA）協(xié)同啟動(dòng)脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，誘導(dǎo)細(xì)胞鐵死亡［23］。肝臟中異常的鐵蓄積可能是由于肝鐵輸出蛋白FPN1的下調(diào)和鐵輸入蛋白DMT1和Trf1的上調(diào)，從而啟動(dòng)Fenton反應(yīng)，加速脂質(zhì)ROS的蓄積，誘導(dǎo)鐵死亡的發(fā)生和NAFLD的進(jìn)展［29］。

4.2 脂質(zhì)過氧化

脂質(zhì)過氧化是鐵死亡的主要驅(qū)動(dòng)因素，NAFLD發(fā)生時(shí)，肝細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)蓄積增多引起的脂質(zhì)過氧化，導(dǎo)致ROS大量生成。脂質(zhì)的過氧化是鐵和氧氣協(xié)同參與催化的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，當(dāng)細(xì)胞內(nèi)ROS的蓄積量超過抗氧化物質(zhì)的清除能力時(shí)，生物膜上的磷脂、酶和PUFA等大分子物質(zhì)在脂氧合酶（Lipoxygenase，LOX）催化下反應(yīng)形成有毒的脂質(zhì)過氧化物（L-OOH），從而改變細(xì)胞膜的流動(dòng)性和通透性、線粒體的結(jié)構(gòu)和功能等，最終損害細(xì)胞膜穩(wěn)定性，使細(xì)胞發(fā)生鐵死亡［30］。LI等［31］在動(dòng)物研究中發(fā)現(xiàn)，鐵死亡誘導(dǎo)劑谷胱甘肽過氧化物酶4（Recombinant Glutathione Peroxidase 4，GPX4）抑制劑（RSL3）加重了MCD誘導(dǎo)的NASH小鼠模型中的肝脂質(zhì)積累，而Fe2+和花生四烯酸（arachidonic acid，AA）代謝水平的增加協(xié)同促進(jìn)脂質(zhì)過氧化，加快NASH脂肪變性、氧化應(yīng)激、炎癥和肝細(xì)胞損傷；鐵螯合劑去鐵胺（DFO）使脂質(zhì)蓄積和肝臟三酰甘油水平顯著降低，延緩NASH進(jìn)展。

4.3 System Xc-GSH-GPX4軸失衡

System Xc系統(tǒng)是由二硫鍵構(gòu)成的氨基酸反向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白體，介導(dǎo)胞內(nèi)外胱氨酸和谷氨酸之間的運(yùn)輸，是細(xì)胞中抗氧化系統(tǒng)的重要部分之一。胱氨酸進(jìn)入細(xì)胞轉(zhuǎn)化為半胱氨酸（cysteine，cys），參與GSH的合成。而GSH作為GPX4的還原劑，是GPX4降低ROS和活性氮、抑制脂質(zhì)過氧化物形成、發(fā)揮抗氧化作用的必要輔助因子。在NAFLD的初期，大量沉積的脂滴在肝細(xì)胞內(nèi)發(fā)生β氧化，當(dāng)生成的ROS超過GPX4的清除能力時(shí)，會(huì)誘導(dǎo)肝內(nèi)長(zhǎng)鏈PUFA的大量消耗，降低細(xì)胞膜穩(wěn)定性，改變線粒體的結(jié)構(gòu)和功能，從而誘發(fā)肝損傷和炎癥。ZHU等［32］研究發(fā)現(xiàn)GPX4缺失組肝細(xì)胞的脂滴積累和ROS水平更高，提示GPX4在細(xì)胞防御脂質(zhì)過氧化中的重要性，能夠減輕肝臟的氧化應(yīng)激和清除脂質(zhì)過氧化物，從而進(jìn)一步減少肝臟炎癥因子的募集和凋亡信號(hào)通路的激活。

4.4 胰島素抵抗

NAFLD/NASH的主要誘因多為糖尿病、肥胖等，胰島素抵抗是NAFLD進(jìn)展的關(guān)鍵一步［33］。有證據(jù)顯示體內(nèi)鐵水平和胰島素信號(hào)之間密切相關(guān)，鐵代謝標(biāo)志物有助于誘導(dǎo)2型糖尿?。╰ype 2 diabetes mellitus，T2DM）發(fā)病機(jī)制早期的脂肪細(xì)胞胰島素抵抗，鐵代謝的兩個(gè)標(biāo)志鐵蛋白和轉(zhuǎn)鐵蛋白也與脂聯(lián)素水平呈負(fù)相關(guān)，而胰島素抵抗及其引起的早期高胰島素血癥可以加快NAFLD進(jìn)展，是NAFLD肝纖維化的危險(xiǎn)因素之一［34］。

5 HO-1介導(dǎo)鐵死亡在NAFLD中的作用

脂質(zhì)過氧化誘導(dǎo)氧化應(yīng)激損傷是NAFLD發(fā)生發(fā)展的重要因素，尚不明確HO-1作為強(qiáng)抗氧化劑在NAFLD中能否延緩肝細(xì)胞鐵死亡發(fā)生。HO-1介導(dǎo)鐵死亡的途徑目前有兩種觀點(diǎn)，一方面血紅素代謝反應(yīng)可以將血紅素蛋白和血紅素等氧化劑轉(zhuǎn)化為膽紅素、膽綠素和CO，而表現(xiàn)出抗氧化的細(xì)胞保護(hù)作用。研究證實(shí)，在Erastin誘導(dǎo)的肝癌細(xì)胞中高表達(dá)HO-1可以通過抗氧化應(yīng)激反應(yīng)減輕細(xì)胞鐵死亡［35］。GAO等［36］發(fā)現(xiàn)Nrf2-ARE信號(hào)通路促進(jìn)HO-1的表達(dá)，減少脂質(zhì)過氧化引起的鐵死亡，改善高脂飲食誘導(dǎo)的NAFLD。另一方面，HO-1的過度激活通過釋放大量Fe2+、導(dǎo)致不穩(wěn)定的鐵池蓄積及相應(yīng)的有害循環(huán)效應(yīng)加劇氧化應(yīng)激［37］。研究表明，HO-1的高表達(dá)增加了肝內(nèi)Fe3+含量，F(xiàn)e2+也是脂氧合酶亞基的重要組成部分，LOX可催化脂質(zhì)過氧化［38］，參與鐵死亡過程，加快肝細(xì)胞損傷。這種雙面效應(yīng)使HO-1成為一把雙刃劍。

此外，在NAFLD的進(jìn)展過程中，肝星狀細(xì)胞（hepatic stellate cell，HSC）的活化是肝纖維化發(fā)生、發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，靶向性抑制HSC的活化是有效減緩NAFLD進(jìn)程的關(guān)鍵之一。ZHANG等［39］研究發(fā)現(xiàn)，索拉非尼和Erastin能靶向誘導(dǎo)HSC鐵死亡。異甘草酸鎂可增強(qiáng)HO-1表達(dá)，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)鐵積累和脂質(zhì)過氧化物集聚，誘發(fā)HSC鐵死亡，抑制肝纖維化形成。因此，靶向激活HO-1促進(jìn)HSC鐵死亡可能成為治療肝纖維化及延緩NAFLD進(jìn)展的新途徑。

5.1 Nrf2/HO-1信號(hào)通路抗氧化應(yīng)激抑制鐵死亡

現(xiàn)有證據(jù)表明Nrf2作為體內(nèi)重要的轉(zhuǎn)錄因子，通過調(diào)節(jié)GSH、鐵和脂質(zhì)的代謝以及線粒體功能，參與機(jī)體抗氧化應(yīng)激環(huán)節(jié)，激活調(diào)節(jié)鐵死亡各種靶基因的表達(dá)［40］。體內(nèi)自由基增多可誘導(dǎo)Nrf2-keap1復(fù)合體的解離，活化的Nrf2蛋白通過核轉(zhuǎn)位結(jié)合在HO-1基因啟動(dòng)子的抗氧化反應(yīng)元件（ARE）上，并啟動(dòng)下游抗氧化應(yīng)激基因的轉(zhuǎn)錄，包括HO-1及鐵蛋白重鏈的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)，減少ROS引起的細(xì)胞損傷，維持機(jī)體氧化還原穩(wěn)態(tài)。LI等［41］的研究發(fā)現(xiàn)，人參環(huán)氧炔醇（Panaxydol，PX）可以通過激活Keap1-Nrf2/HO-1信號(hào)傳導(dǎo)抑制LPS誘導(dǎo)的鐵死亡和炎癥反應(yīng)，間接表明Nrf2/HO-1是細(xì)胞鐵死亡的重要負(fù)調(diào)節(jié)因子。除此以外，Nrf2可以影響編碼GSH合成蛋白的基因，如SLC7A11、GCLC/GLCM和GSS［42］，抑制過氧化物生成。LIN等［43］發(fā)現(xiàn)下調(diào)SLC7A11表達(dá)可導(dǎo)致胱氨酸依賴性谷胱甘肽過氧化物酶活性降低、脂質(zhì)過氧化上升，最終導(dǎo)致細(xì)胞鐵死亡。因此，激活Nrf2/HO-1通路能夠減輕氧化應(yīng)激，抵抗炎癥反應(yīng)，在抑制鐵死亡方面有一定的作用。

5.1.1 HO-1及其代謝產(chǎn)物的抗氧化作用抑制鐵死亡：HO-1作為重要的抗氧化因子，能清除蓄積的氧化產(chǎn)物，在氧化應(yīng)激相關(guān)肝損傷中發(fā)揮重要作用。此外，HO-1的激活促進(jìn)System Xc系統(tǒng)的表達(dá)，加速胱氨酸/谷氨酸的轉(zhuǎn)運(yùn)，從而清除累積的LPO，降低細(xì)胞對(duì)鐵死亡的敏感性。

HO-1活性的增強(qiáng)可以促進(jìn)血紅素降解，其產(chǎn)物膽紅素作為天然的抗氧化劑，可氧化成膽綠素，膽綠素又可以在膽綠素還原酶的作用下還原為膽紅素，這一氧化還原循環(huán)可使膽紅素抗氧化作用進(jìn)一步放大，清除體內(nèi)過量的超氧化物和過氧化氫自由基，幫助細(xì)胞逃避部分氧化應(yīng)激，一定程度上還可以改變細(xì)胞內(nèi)鐵的分布，減少細(xì)胞鐵的吸收。除此以外，HO-1分解代謝生成的CO可阻斷電子在細(xì)胞色素C氧化酶（COX）的傳遞，影響電子傳遞鏈氧化還原、ROS生成增加及抗氧化防御系統(tǒng)失衡。YAO等［44］發(fā)現(xiàn)CO可顯著降低胱硫醚β-合酶（CBS）蛋白的表達(dá)，從而降低GPX4的活性，提高細(xì)胞內(nèi)ROS濃度，誘導(dǎo)細(xì)胞鐵死亡。近年來有研究表明，生理劑量CO可作為細(xì)胞內(nèi)第二信使靶向促進(jìn)線粒體再生，恢復(fù)線粒體膜電位，從而降低線粒體活性氧簇的產(chǎn)生［45］，但其與鐵死亡的關(guān)系尚不明確。

5.1.2 HO-1導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)亞鐵離子蓄積促進(jìn)鐵死亡：部分研究認(rèn)為，Nrf2/HO-1途徑可以促進(jìn)Nrf2的核轉(zhuǎn)位，上調(diào)HO-1表達(dá)，從而催化血紅素降解，促進(jìn)游離鐵的釋放，誘導(dǎo)細(xì)胞鐵死亡。HO-1也被證實(shí)可以通過刺激轉(zhuǎn)鐵蛋白受體（TFR）升高和SLC40A1降低，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)Fe2+積累。而不穩(wěn)定的鐵蓄積也會(huì)增加HO-1的表達(dá)，在HO-1上調(diào)和鐵積累之間惡性循環(huán)，加劇鐵死亡。SLC7A11基因編碼胱氨酸/谷氨酸逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（xCT），參與調(diào)節(jié)鐵超載-鐵死亡過程，DONG等［46］發(fā)現(xiàn)SLC7A11可負(fù)性調(diào)控Nrf2/HO-1的信號(hào)傳導(dǎo)，HO-1由于細(xì)胞內(nèi)ROS的積累而被激活，加劇HO-1與Fe2+的惡性循環(huán)效應(yīng)。TANG等［47］則發(fā)現(xiàn)敲除HO-1基因或使用HO-1抑制劑鋅原卟啉ZnPP則可以抑制HO-1過度表達(dá)，促進(jìn)Fe2+特異性結(jié)合，進(jìn)而逃避HO-1與Fe2+積累之間的有害循環(huán)效應(yīng)，進(jìn)一步抑制氧化產(chǎn)物的產(chǎn)生，以減少ROS過載，阻斷脂質(zhì)過氧化造成的鐵死亡。

5.2 HO-1上調(diào)鐵蛋白表達(dá)抑制鐵死亡

早在1992年，BALLA等［48］已經(jīng)證實(shí)，在暴露于H2O2誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激下的內(nèi)皮細(xì)胞中，HO-1表達(dá)增加伴隨著鐵蛋白的升高，其可能是增加血紅素降解釋放Fe2+導(dǎo)致的。鐵蛋白是一種螯合鐵離子的保護(hù)蛋白，其抗氧化性取決于對(duì)鐵離子的高螯合能力和H鏈的亞鐵氧化酶活性。SOARES等［49］發(fā)現(xiàn)HO-1不僅具有抗氧化作用，且能增加鐵蛋白水平、增強(qiáng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)ATP依賴性鐵轉(zhuǎn)運(yùn)泵的活性，促進(jìn)鐵的流出，并降低細(xì)胞中的鐵含量，對(duì)逃避細(xì)胞鐵死亡有一定的作用。

鐵蛋白自噬是細(xì)胞內(nèi)的鐵蛋白被核受體輔激活因子4特異性識(shí)別后在溶酶體中發(fā)生鐵蛋白降解和鐵釋放的過程。鐵蛋白自噬過程啟動(dòng)后，細(xì)胞內(nèi)的鐵蛋白降解釋放游離Fe2+，導(dǎo)致細(xì)胞不穩(wěn)定鐵含量的增加，過多的Fe2+通過Fenton反應(yīng)在短期內(nèi)產(chǎn)生大量ROS，使細(xì)胞對(duì)鐵死亡敏感。鐵蛋白自噬驅(qū)動(dòng)的不穩(wěn)定鐵池的蓄積已經(jīng)成為普遍認(rèn)同的鐵死亡途徑之一，但其與HO-1的關(guān)系尚不明確。

6 總結(jié)

脂質(zhì)代謝紊亂和氧化應(yīng)激是慢性肝臟疾病發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵因素之一，而目前研究已證實(shí)HO-1在抗炎、抗凋亡、抗氧化應(yīng)激、抗脂質(zhì)代謝等方面發(fā)揮著重要作用。大量的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和人體研究已提供有力證據(jù)支持鐵死亡在NAFLD發(fā)病機(jī)制中的關(guān)鍵作用，可能是預(yù)防NAFLD發(fā)展的一個(gè)潛在治療靶點(diǎn)［31，50-51］。如上文所述，筆者認(rèn)為HO-1在調(diào)控鐵死亡觸發(fā)的NAFLD進(jìn)展中可能具有抗氧化應(yīng)激反應(yīng)的正性作用，延緩并減輕肝臟氧化應(yīng)激帶來的損傷，然而HO-1參與調(diào)控鐵死亡的機(jī)制仍不明確，上調(diào)HO-1導(dǎo)致的Fe2+蓄積是否會(huì)加速鐵死亡的發(fā)生尚未證實(shí)，鐵死亡在促進(jìn)NAFLD發(fā)生發(fā)展過程中的具體生物學(xué)功能尚未得到充分驗(yàn)證，通過抑制鐵死亡治療NAFLD是否具有臨床可行性仍有待進(jìn)一步探究。目前亟需開展多中心、雙盲、前瞻性、大樣本的NAFLD臨床研究證明HO-1與鐵死亡的相關(guān)性。準(zhǔn)確理解HO-1在NAFLD中的作用，鐵死亡與HO-1、NAFLD間的關(guān)系，有利于形成更有效、更精準(zhǔn)的NAFLD治療新策略，有利于抗NAFLD藥物的研發(fā)。

作者貢獻(xiàn)：曹佳岑負(fù)責(zé)文章的構(gòu)思與設(shè)計(jì)、論文撰寫；李冬冬負(fù)責(zé)論文修訂、文章的質(zhì)量控制，對(duì)文章整體負(fù)責(zé)，監(jiān)督管理；張宏坤、趙文負(fù)責(zé)研究資料的收集與整理；南月敏負(fù)責(zé)文章指導(dǎo)及審校。

本文無利益沖突。