综述:脂质过氧化、铁死亡与抗氧化剂

【字体: 时间:2025年05月14日 来源:Free Radical Biology and Medicine 7.1

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  这篇综述系统探讨了铁死亡(ferroptosis)作为一种由铁催化、脂质过氧化驱动的程序性细胞死亡形式,及其与疾病(如神经退行性病变、缺血再灌注损伤)的关联。重点分析了多不饱和脂肪酸(PUFAs)和胆固醇的氢过氧化物(H(p)ODEs/ChOOHs)作为关键生物标志物,以及自由基、脂氧合酶(LOX)和单线态氧的氧化机制。强调了维生素E/C等自由基清除型抗氧化剂的协同作用,为开发新型铁死亡抑制剂提供了理论依据。

  

ABSTRACT

铁死亡的发现重新定义了脂质过氧化在健康与疾病中的作用。多不饱和脂肪酸(PUFAs)和胆固醇在体内通过自由基、脂氧合酶(LOX)及单线态氧等途径氧化,生成特异性氢过氧化物。例如,亚油酸酯氧化产物中,外消旋反式-9-/13-H(p)ODEs是自由基氧化的标志物,而13(S)-顺式-H(p)ODE和10-/12-H(p)ODEs分别对应LOX和单线态氧。胆固醇氢过氧化物则仅通过非酶氧化产生,如7-氢过氧化物(自由基)和5-氢过氧化物(单线态氧)。人体样本数据表明,自由基介导的脂质过氧化是主要途径,LOX和单线态氧贡献较小。

Introduction

脂质过氧化与动脉粥样硬化、脂肪肝等疾病相关,但其分子机制尚未完全阐明。铁死亡作为一种铁依赖的细胞死亡形式,因与神经退行性疾病和缺血再灌注损伤的关联成为研究热点。现有抑制剂包括LOX抑制剂、铁螯合剂和自由基清除剂(如维生素E/C),但其在细胞膜异质环境中的动态作用仍需深入探索。

Lipid Peroxidation and Lipid Hydroperoxides

酶促氧化(如LOX)产生立体特异性产物,而非酶氧化(自由基/单线态氧)则生成复杂异构体。例如,LOX催化生成13(S)-H(p)ODE,而单线态氧产生10-/12-H(p)ODEs。胆固醇氧化产物中,7α/7β-ChOOH(自由基)和5α-ChOOH(单线态氧)可作为氧化应激标志物。

Defense Network against Lipid Peroxidation and Ferroptosis

生理防御网络依赖多种抗氧化剂协同作用:GPX4还原氢过氧化物,铁螯合剂抑制铁催化反应,而维生素E/C通过清除自由基阻断链式反应。值得注意的是,维生素E在膜脂质层中的定位使其成为抑制铁死亡的关键。

Concluding remarks

  1. 铁和脂质氢过氧化物是铁死亡的核心执行者;
  2. 磷脂氢过氧化物(PLOOHs)和胆固醇氢过氧化物(ChOOHs)是主要产物;
  3. PLOOHs通过LOX、自由基和单线态氧三种机制生成,而ChOOHs仅通过非酶氧化产生;
  4. 自由基清除型抗氧化剂是抑制铁死亡的重要策略,维生素E/C的协同作用尤为关键。

Declaration of competing interest

作者声明无利益冲突。

Funding sources

本研究未接受任何专项资助。

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