白藜芦醇通过靶向NRF2介导的铁死亡机制，在体外和体内保护RPE细胞免受NaIO3诱导的氧化应激

《European Journal of Pharmacology》：Protective role of Oxyresveratrol against NaIO 3-induced oxidative stress in RPE cells via targeting NRF2-mediated ferroptosis in vitro and in vivo

抗氧化剂Oxyresveratrol通过抑制NRF2-ferroptosis信号通路减轻氧化应激诱导的ARPE-19细胞凋亡和小鼠AMD模型视网膜损伤。

　　

庄志春|陈永源|卢伟阳|苏世志|廖婷瑜|杨顺发|谢一贤

台湾台中中兴医科大学医学院

摘要

年龄相关性黄斑变性（AMD）是一种慢性视网膜疾病，当视网膜中心逐渐积累氧化损伤时发生。氧白藜芦醇（OxyR）是一种天然存在的芪类化合物，存在于许多植物中，据报道具有抗炎和抗氧化活性。为了填补这一研究空白，我们探讨了OxyR对视网膜色素上皮细胞在氧化应激下的影响，并在AMD的小鼠模型中进一步分析了OxyR的作用机制。在本研究中，我们证明了OxyR能有效抑制由碘酸钠（NaIO₃）诱导的人类ARPE-19细胞的凋亡和铁死亡（ferroptosis）。OxyR对NaIO₃诱导的ARPE-19细胞的这种保护作用伴随着NRF2、KEAP1及多种铁死亡相关蛋白表达水平的变化。此外，OxyR处理结合NRF2沉默、铁死亡抑制剂（ferrostatin-1）的使用或ROS的减少，可以进一步增强ARPE-19细胞对NaIO₃诱导的损伤的防护作用。口服OxyR还能恢复NaIO₃处理小鼠视网膜厚度的减少，并减轻视网膜色素上皮层中NRF2的上调。这些结果表明，OxyR通过靶向NRF2-铁死亡信号通路来缓解NaIO₃诱导的ARPE19细胞死亡。我们的发现为使用OxyR控制AMD提供了潜在途径。

引言

年龄相关性黄斑变性（AMD）是一种影响黄斑（视网膜中心）的进行性损伤，是发达国家中心视力丧失的主要原因之一（Gao等人，2024年）。除了年龄因素外，该疾病的潜在风险还包括吸烟、遗传背景和代谢失衡（Huang等人，2025年；Kasem等人，2025年）。尽管AMD的发病机制尚未完全明了，但视网膜色素上皮（RPE）的功能障碍已被注意到，RPE是一层位于感光细胞和布鲁赫膜之间的色素细胞，负责维持视网膜的稳态（Garcia-Garcia等人，2022年）。RPE的损伤通常由不可控的氧化应激引起，这会引发视网膜下区域的慢性炎症，而补体系统是其中的重要成分（Armento等人，2021年）。因此，减轻RPE的氧化损伤可能有助于AMD的管理。

铁死亡是一种具有独特特征的程序性细胞死亡类型，包括铁积累、活性氧（ROS）升高和脂质过氧化（Stockwell，2022年）。如果不受控制，高水平的氧化脂质会导致细胞膜破坏，并与多种疾病有关（Brown等人，2024年）。最近的证据表明，铁死亡与许多视网膜疾病（如AMD、糖尿病视网膜病变、视网膜脱离和视网膜母细胞瘤）的发病和进展密切相关（Yang等人，2024年）。因此，这些眼科疾病可能适合通过调节铁死亡来进行治疗。

氧白藜芦醇（OxyR）是一种天然存在的芪类化合物，存在于葡萄、花生和桑葚等多种植物中（Likhitwitayawuid，2021年）。这种多酚化合物在芳香环上多了一个羟基，使其比其母体化合物白藜芦醇具有更好的水溶性（Chao等人，2008年）。除了在抗炎和抗氧化方面的显著作用外，OxyR在临床前实验中还表现出多种药理活性，包括抗癌、抗肥胖、抗微生物、神经保护和肝脏保护（Zhao等人，2024年）。在本研究中，我们旨在测试OxyR对氧化应激下RPE细胞的影响，并在AMD的小鼠模型中进一步探索其作用机制。我们的结果可能为使用这种天然化合物控制AMD的进展提供潜在途径。

试剂和细胞培养

碘酸钠（NaIO₃）和N-乙酰-L-半胱氨酸（NAC）购自Thermo Fisher Scientific（美国马萨诸塞州Tewksbury），并溶解在蒸馏水中。氧白藜芦醇（OxyR；91211）、二甲基亚砜（DMSO；D8418）、3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯四唑溴化物（MTT；88417）和铁死亡抑制剂（Fer-1；SML0583）购自Sigma（美国密苏里州圣路易斯）。人类RPE细胞系（ARPE-19）来自台湾新竹的生物资源收集与研究中心。

OxyR可防止NaIO₃诱导的视网膜色素上皮细胞死亡

为了测试OxyR补充剂（图1A）在控制AMD进展方面的潜力，我们首先研究了OxyR对由氧化毒性物质碘酸钠（NaIO₃）诱导的人类视网膜色素上皮细胞系（ARPE-19）损伤的影响。当ARPE-19细胞与不同浓度的OxyR孵育24或48小时后，细胞活力基本保持不变（图1B），表明OxyR处理没有明显的细胞毒性。

讨论

AMD是一种常见的眼部疾病，严重影响老年人的中心视力。尽管目前有许多治疗策略，但有效且经济高效地管理AMD仍然是一个挑战（Kumbhar等人，2024年）。因此，迫切需要替代治疗方案来控制这种疾病负担。现在普遍认为，草药或天然化合物可能有助于预防AMD（Wang等人，2024年）。在本研究中，我们

CRediT作者贡献声明

庄志春：撰写初稿、项目管理、实验设计、数据整理。陈永源：监督、方法学设计、资金获取。苏世志：项目管理、实验设计、数据分析。卢伟阳：概念构思、撰写、审稿与编辑。廖婷瑜：监督、方法学设计、概念构思。杨顺发：撰写、审稿与编辑、资源协调、项目管理、概念构思。谢一贤：撰写初稿。

数据获取声明

本研究的数据可应要求向通讯作者获取

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

资助

本研究得到了中兴医科大学医院的研究资助（CSH-2024-C-036）。

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。