维生素K1通过靶向Keap1/Nrf2/HO-1通路抑制对乙酰氨基酚诱导的铁死亡性肝损伤的作用机制研究

《Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology》：Vitamin K1 attenuates acetaminophen-induced ferroptotic hepatic damage in mice via targeting keap1/Nrf2/HO-1 pathway

本研究针对对乙酰氨基酚（APAP）过量引发急性肝损伤的临床难题，深入探讨维生素K1（Vit K1）通过调控Keap1/Nrf2/HO-1信号通路抑制铁死亡（ferroptosis）的新型保护机制。研究人员通过建立APAP肝损伤小鼠模型，发现Vit K1预处理可剂量依赖性地改善肝功能指标（ALT、AST、Albumin），逆转氧化应激（GSH、MDA、NO）与铁死亡标志物（GPX4、铁离子、ACSL4）的异常表达，并激活Keap1/Nrf2/HO-1抗氧化通路。该研究为药物性肝损伤提供了新的治疗策略，具有重要转化价值。

　　

对乙酰氨基酚（Acetaminophen, APAP）作为全球最常用的解热镇痛药之一，在过量使用时却成为急性肝损伤的主要诱因。其毒性代谢产物N-乙酰-对苯醌亚胺（NAPQI）会导致谷胱甘肽（GSH）耗竭、氧化应激爆发和线粒体功能障碍，最终引发肝细胞死亡。尽管N-乙酰半胱氨酸（NAC）是目前唯一的临床解毒剂，但其治疗效果有限，迫切需要开发新型治疗策略。近年来，铁死亡（ferroptosis）——一种铁依赖性的脂质过氧化驱动的新型细胞死亡方式——被证实参与APAP肝损伤的进程，这为治疗策略的开发提供了新方向。

在这一背景下，维生素K₁（Vit K₁）因其卓越的安全性、临床可用性及抗氧化特性引起研究者关注。既往研究表明，Vit K₁可抑制脂氧合酶活性和谷胱甘肽耗竭，提示其可能具有抗铁死亡潜力。然而，Vit K₁是否能够通过调控铁死亡及相关信号通路对抗APAP诱导的肝损伤，尚未有系统研究。为此，Shimaa A. Abass等人在《Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology》发表了一项研究，深入探讨Vit K₁的肝保护机制及其与Keap1/Nrf2/HO-1通路的关系。

本研究主要采用了以下关键技术方法：通过APAP（200 mg/kg）腹腔注射建立小鼠急性肝损伤模型；设置Vit K₁（1、2、3 mg/kg）预处理组；通过血清生化分析（ALT、AST、Albumin）评估肝损伤；使用比色法检测氧化应激指标（GSH、MDA、NO）；采用ELISA和免疫组化分析铁死亡相关蛋白（GPX4、ACSL4）及铁离子水平；运用qRT-PCR技术检测Keap1、Nrf2、HO-1基因表达；并对肝组织进行H&E染色和免疫组织化学分析。

Impact of Vit K1 on hepatic injury induced by APAP

研究显示，APAP显著升高血清ALT、AST水平并降低Albumin，表明确切的肝损伤效应。而Vit K₁预处理则剂量依赖性地逆转了这一变化，表明其具有明显的肝保护作用。组织病理学分析进一步证实，APAP组小鼠出现中央静脉周围嗜酸性变性和炎症细胞浸润，而Vit K₁治疗组肝组织损伤明显减轻。

Impact of vitamin K1 (Vit K1) on APAP-induced oxidative stress

APAP导致肝脏中还原型谷胱甘肽（GSH）显著降低，丙二醛（MDA）和一氧化氮（NO）水平升高，表明氧化应激剧烈。Vit K₁干预后，这些指标均得到显著改善，证明其能有效缓解APAP引发的氧化损伤。

The effect of Vitamin K1 (Vit K1) on APAP-Induced ferroptotic markers

在铁死亡指标方面，APAP显著降低了谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）的活性，提高了肝脏铁离子水平和ACSL4蛋白表达。Vit K₁则以剂量依赖方式恢复GPX4表达、降低铁积累并抑制ACSL4激活，明确显示其抗铁死亡作用。

The impact of vitamin K1 (Vit K1) on the expressions of Keap1/Nrf2/HO1 signaling pathway in APAP-treated mice

分子机制研究表明，APAP抑制了核因子E2相关因子2（Nrf2）及其下游血红素氧合酶-1（HO-1）的表达，同时上调了Keap1 mRNA水平。而Vit K₁干预后，Nrf2和HO-1表达显著增加，Keap1则受到抑制。免疫组化结果进一步证实Vit K₁促进Nrf2核转位，增强其转录活性。

本研究通过多角度证据链得出结论：Vit K₁能够通过激活Keap1/Nrf2/HO-1信号通路，抑制APAP引发的氧化应激和铁死亡，从而显著减轻肝损伤。这一发现不仅深化了对药物性肝损伤机制的理解，也为Vit K₁作为临床治疗策略的转化应用提供了坚实依据。由于Vit K₁已长期安全用于临床，其快速推向肝损伤治疗的潜力巨大。未来研究可进一步探索Vit K₁在人体中的保护效应及是否通过调控CYP2E酶影响APAP代谢。