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综述:铜死亡在肝脏疾病中的新兴作用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月08日 来源:Digestive and Liver Disease 4.0
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这篇综述系统阐述了铜稳态失衡引发的铜死亡(cuproptosis)这一新型细胞死亡方式在肝脏疾病中的关键作用。文章详细解析了铜代谢通路、铜死亡分子机制(涉及FDX1介导的Cu2+还原、脂酰化蛋白聚集及Fe-S簇蛋白下调),并探讨其在肝癌(HCC)、威尔逊病(WD)、代谢相关脂肪肝病(MAFLD)等疾病中的治疗潜力,为靶向铜代谢的精准治疗提供理论依据。
铜作为人体必需微量元素,通过STEAP还原酶和转运蛋白CTR1(SLC31A1)进入细胞,经铜伴侣蛋白(如ATOX1)递送至ATP7A/B完成跨膜转运。铜死亡的核心在于过量Cu+与三羧酸循环(TCA)中脂酰化酶(如DLAT、DLST)结合,引发蛋白异常聚集及Fe-S簇蛋白表达下调,最终导致线粒体功能障碍和细胞死亡。关键调控因子FDX1将Cu2+还原为Cu+,而脂酰化修饰酶LIAS的缺失可显著抑制铜毒性。
肝癌(HCC):FDX1低表达通过激活PINK1/Parkin线粒体自噬和PI3K/AKT通路促进肿瘤进展,而DLAT等基因的异常表达与免疫微环境重塑相关。铜离子载体(如ES-Cu)联合铁死亡诱导剂可协同增强抗肿瘤效果。
威尔逊病(WD):ATP7B基因突变导致铜排泄障碍,肝细胞内铜浓度超阈值(>250 μg/g)时触发DLAT聚集,加速肝纤维化进程。铜螯合剂(如青霉胺)通过降低铜负荷缓解铜死亡。
代谢相关脂肪肝病(MAFLD):铜过载激活MTF-1/SP1通路,上调DLD和PDHB表达,干扰乙酰辅酶A代谢,加剧肝细胞脂肪变性和炎症。
肝缺血再灌注损伤(HIRI):NLRP3和NFE2L2等铜死亡相关基因的差异表达与氧化应激和线粒体损伤密切相关。
肝纤维化:铜蓄积通过激活肝星状细胞(HSCs)促进胶原沉积,而靶向铜代谢的药物可逆转纤维化进程。
铜死亡研究为肝脏疾病提供了新的治疗靶点,如FDX1调控剂和铜离子载体联合疗法。然而,铜死亡与其他细胞死亡方式(如铁死亡、凋亡)的交互机制仍需深入探索。结合纳米技术开发精准控铜策略,或将成为下一代肝病治疗的突破口。
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