综述:铜稳态和铜死亡在脑血管疾病中的作用:一个新的治疗靶点

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:European Journal of Pharmacology 4.2

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  这篇综述系统探讨了铜(Cu)代谢稳态失衡及其诱导的铜死亡(cuproptosis)在脑血管疾病(CVDs)中的关键作用。文章从铜作为酶辅因子参与氧化应激、能量代谢等生理过程切入,分析了铜失衡通过线粒体TCA循环、Fe-S簇蛋白 destabilization等机制加剧动脉粥样硬化(AS)、高血压和卒中。提出调控铜转运蛋白(如CTR1)、铜伴侣蛋白(如CCS)及天然化合物(如原儿茶酸PCA)可能成为CVDs治疗新策略,为临床转化提供理论依据。

  

铜代谢与铜死亡过程
作为过渡金属元素,铜离子(Cu2+/Cu+)通过饮食摄入后,经胃肠道金属还原酶转化为可吸收形式。铜转运蛋白(CTR1)介导细胞摄取,铜伴侣蛋白(如CCS、ATOX1)将铜递送至特定细胞区室。线粒体铜通过SCO1/2参与细胞色素c氧化酶组装,而过量铜会直接干扰三羧酸循环(TCA),导致脂酰化蛋白异常聚集和Fe-S簇蛋白 destabilization——这正是铜死亡的核心特征。

脑血管疾病中的铜稳态变化
临床研究发现,脑组织铜含量异常与CVDs密切相关。动脉粥样硬化(AS)斑块中铜浓度升高3倍,通过Fenton反应加剧氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)形成;高血压患者血清铜/锌比值与血管内皮损伤呈正相关;急性缺血性卒中时,血脑屏障(BBB)通透性改变导致脑脊液铜浓度骤增。值得注意的是,铜转运蛋白ATP7A在脑血管平滑肌细胞中的表达异常,可直接影响血管张力调节。

铜代谢调控的干预策略
铜螯合剂(如青霉胺)在Wilson病相关脑血管病变中显示出神经保护作用,而铜补充剂在遗传性铜缺乏症患者中能改善血管内皮功能。天然化合物表现出多重调控优势:原儿茶酸(PCA)通过螯合铜抑制ox-LDL形成;丹酚酸B(Sal B)下调CTR1表达减轻铜过载损伤;姜黄素则通过恢复SOD1活性缓解铜缺乏相关氧化应激。

未来展望
铜稳态监测可能成为CVDs早期诊断的生物标志物,如脑脊液铜浓度动态检测。针对不同CVDs亚型(如出血性/缺血性卒中)需开发差异化的铜调控方案。基因编辑技术(如CRISPR-Cas9)靶向修饰铜代谢相关基因,或为精准治疗开辟新路径。

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