角鲨烯环氧化酶通过内质网应激介导的铁死亡促进百草枯肺毒性及其抑制剂利拉萘酯的解毒作用

针对百草枯(PQ)中毒缺乏有效解毒剂的临床难题，澳门大学团队揭示了SQLE通过PERK/eIF2α通路介导内质网(ER)应激依赖性铁死亡的新机制。研究发现FDA已批准的SQLE抑制剂利拉萘酯(LNT)可显著降低PQ诱导的脂质过氧化、铁积累和线粒体损伤，将小鼠生存率从45%提升至95%，为PQ中毒治疗提供了创新性靶向策略。

　　

百草枯作为一种高效除草剂，其致命毒性使其在全球80多个国家被禁用，但发展中国家仍面临严峻的中毒救治难题。中毒患者死亡率超过50%，主要死因是进行性肺纤维化和呼吸衰竭。尽管已知氧化应激、细胞凋亡等机制参与其中，但缺乏特异性解毒靶点。澳门大学的研究团队发现，铁死亡——一种铁依赖性脂质过氧化导致的细胞死亡形式，可能在PQ毒性中起关键作用，而内质网应激与铁死亡的交互作用尚未阐明。

研究采用CCK-8法检测细胞活力，通过C11-BODIPY荧光探针和流式细胞术定量脂质活性氧(ROS)，利用FerroOrange活细胞染料定位Fe²⁺
，并建立PQ诱导的小鼠急性肺损伤(ALI)模型。通过SQLE基因敲除和过表达实验，结合SQLE抑制剂利拉萘酯(LNT)的干预，系统评估了ER应激-铁死亡轴在PQ毒性中的作用。

PQ诱导肺上皮细胞铁死亡
研究发现PQ以浓度依赖性方式诱导A549细胞死亡，1000 μM PQ导致50%细胞死亡。PQ显著增加脂质ROS和细胞内铁水平，降低线粒体膜电位，同时下调GPX4和SLC7A11表达。铁螯合剂DFO/DFP可逆转PQ毒性，而铁供体(FeSO₄
、FeCl₃
)和铁死亡诱导剂RSL3则加剧损伤，证实PQ通过铁死亡途径引发细胞损伤。

内质网应激抑制改善PQ诱导的铁死亡
PQ激活PERK/eIF2α/CHOP通路，PERK敲除或抑制剂GSK157处理可减少p-PERK/p-eIF2α磷酸化，恢复细胞活力。共聚焦显微镜显示PQ增加Fe²⁺
与ER共定位，GSK157处理显著抑制该现象，表明ER应激通过PERK通路驱动铁死亡。

SQLE调控PQ细胞毒性的酶活性依赖性
SQLE敲除逆转PQ诱导的GPX4下调和铁积累，而过表达SQLE野生型(SQLE-WT)加重损伤。值得注意的是，酶活性缺失的SQLE-Y195F突变体表现出保护作用，提示SQLE的催化活性是介导毒性的关键。

LNT通过抑制铁死亡发挥保护作用
LNT处理后，PQ诱导的脂质过氧化、ATP耗竭和线粒体损伤显著改善。在动物模型中，LNT将PQ急性中毒生存率从45%提升至95%，降低肺组织湿重比、炎症因子(IL-1β、IL-6、TNF-α)水平和铁沉积，同时上调GPX4/SLC7A11表达。

该研究首次揭示SQLE作为ER应激与铁死亡的分子桥梁，其抑制剂LNT通过阻断PERK通路发挥解毒作用。这不仅为PQ中毒机制提供了新见解，更通过老药新用策略，为临床救治提供了可快速转化的治疗方案。鉴于LNT已是FDA批准的外用抗真菌药，其重新定位为PQ解毒剂具有显著的临床转化优势，有望突破当前缺乏特效解毒剂的治疗困境。