铁过载诱导CD8+T细胞铁死亡导致子宫内膜异位症进展的新机制

《BMC Medicine》：Iron overload-induced ferroptosis in CD8+ T cells leads to functional abnormalities that promote endometriosis progression

本研究针对子宫内膜异位症（EM）局部铁过载微环境如何影响CD8+T细胞免疫功能这一关键问题，通过临床样本分析及体内外实验，首次揭示铁过载通过p53/xCT/GPX4通路诱导CD8+T细胞铁死亡，导致其功能异常并促进EM进展。该发现为开发靶向铁死亡的免疫治疗策略提供了新思路。

　　

每当月经来潮，本该乖乖待在子宫腔内的子宫内膜组织却会"逆流"进入盆腔，这些逃逸的细胞在异地他乡扎根生长，形成令千万女性痛苦的子宫内膜异位症。更令人困惑的是，明明体内免疫系统能够识别并清除这些"非法移民"，为什么它们还是能成功建立"根据地"？科学家们发现，这些异位病灶会周期性出血，导致局部铁离子浓度飙升，而铁过载环境就像一把双刃剑——既是细胞代谢的必需元素，又可能成为催生自由基的"破坏分子"。

山东大学团队在《BMC Medicine》发表的最新研究揭开了这个谜团：原来，过量的铁离子会劫持CD8⁺T细胞——这本是人体内专职追杀异常细胞的"特种部队"，却因铁过载陷入"铁死亡"的陷阱。研究人员通过临床样本测定了57名III-IV期EM患者的子宫内膜组织，发现异位病灶中CD8⁺T细胞虽然数量增多，但战斗力大打折扣。这些细胞内部铁离子堆积，细胞膜上的脂质被过度氧化，而负责抗氧化的GPX4蛋白却显著减少，就像士兵们带着满身锈迹却失去了防锈盔甲。

为验证这一现象，团队构建了小鼠EM模型，并采用流式细胞术、免疫荧光、Western Blot等关键技术方法。其中临床样本包含31例对照和57例EM患者的子宫内膜组织；动物实验采用C57BL/6N小鼠建立EM模型，通过腹腔注射铁葡聚糖模拟铁过载；细胞实验使用铵铁柠檬酸盐（AIC）处理CD8⁺T细胞；关键检测包括普鲁士蓝染色测铁沉积、透射电镜观察线粒体形态、GSH试剂盒测谷胱甘肽水平等。

局部铁过载与CD8⁺T细胞铁死亡激活

通过普鲁士蓝染色发现，异位病灶的铁沉积面积显著大于在位内膜（图1A-B）。免疫组化显示CD8⁺T细胞在异位病灶中富集（图1C-D），但流式细胞术检测发现其关键杀伤因子颗粒酶B（granzyme B）表达降低（图1E）。使用亚铁离子探针检测发现，异位病灶CD8⁺T细胞的Fe²⁺含量显著升高（图1F-G），脂质过氧化水平增加而GPX4表达下降（图1H-I），免疫荧光共定位验证了GPX4与颗粒酶B的同步减少（图1J-K）。

铁过载激活CD8⁺T细胞铁死亡

用500μM AIC处理CD8⁺T细胞后，细胞活性下降但可被铁死亡抑制剂Fer-1挽救（图2A）。活性氧（ROS）和脂质过氧化水平显著升高（图2B-C），透射电镜显示线粒体皱缩、嵴结构破坏（图2D）。qPCR和Western Blot检测发现铁储存蛋白FTH1和脂质代谢酶ACSL4上调，而胱氨酸/谷氨酸转运体（xCT）和GPX4下调（图2E-K）。功能实验表明铁过载抑制CD8⁺T细胞增殖、迁移和杀伤能力（图2L-R）。

DFOM逆转铁过载导致的疾病进展

小鼠EM模型中，铁葡聚糖处理组病灶体积和重量显著增加，而联合铁螯合剂DFOM处理后恢复至正常水平（图3A-E）。H&E染色验证病灶结构（图3F），普鲁士蓝染色显示DFOM减少铁沉积（图3G-H）。腹腔CD8⁺T细胞检测发现DFOM可降低铁含量、ROS和脂质过氧化水平，恢复GPX4表达和颗粒酶B分泌（图3I-M）。

CD8⁺T细胞功能验证

通过抗体清除CD8⁺T细胞后病灶重量增加，而回输正常CD8⁺T细胞可逆转该效应（图4A-C）。细胞追踪实验发现铁过载CD8⁺T细胞在病灶中浸润减少（图4D），且无法归巢至外周血（图4E-F），证实其迁移功能受损。

p53/xCT/GPX4通路机制

p53抑制剂PFT-α可逆转铁过载引起的CD8⁺T细胞活性下降（图5D-E），降低ROS和脂质过氧化水平，提升谷胱甘肽（GSH）含量（图5F-H）。Western Blot显示PFT-α抑制p53表达，并上调xCT和GPX4（图5I-L）。细胞杀伤实验证实PFT-α恢复CD8⁺T细胞毒性（图5M-N）。体内实验进一步表明p53抑制可减缓病灶生长（图5O-P）。

这项研究首次阐明子宫内膜异位症微环境中铁过载通过p53介导的xCT/GPX4通路抑制，诱发CD8⁺T细胞铁死亡，从而导致免疫监视功能失效的完整机制。不仅解开了EM病灶免疫逃逸之谜，更提出了靶向铁死亡通路的新型治疗策略：利用铁螯合剂（如DFOM）或p53抑制剂可能恢复CD8⁺T细胞功能，为突破当前激素治疗和手术的局限提供了全新方向。该发现同时为肿瘤、自身免疫病等涉及铁代谢异常的疾病研究提供了重要借鉴。