补阳还五汤通过“L-半胱氨酸→谷胱甘肽→GPX4”通路调控铁代谢改善脑缺血再灌注损伤的代谢组学与孟德尔随机化研究

本研究针对脑缺血再灌注损伤（CI/R）中铁代谢紊乱引发的氧化应激与炎症级联反应，通过建立MCAO大鼠模型，结合非靶向代谢组学与孟德尔随机化分析，揭示补阳还五汤（BYHWD）通过上调半胱氨酸、促进谷胱甘肽（GSH）合成、激活GPX4通路抑制脂质过氧化，从而改善铁代谢的关键机制，为中医药治疗缺血性卒中提供新靶点。

　　

脑梗死以其高发病率、高致残率和高死亡率成为全球第二大死因，而再灌注治疗后的铁代谢紊乱与氧化应激是加剧神经损伤的核心问题。传统中药补阳还五汤（BYHWD）虽在临床中显示抗脑缺血疗效，但其调控铁代谢的具体机制尚未阐明。湖南中医药大学团队在《Journal of Ethnopharmacology》发表的研究，首次通过多组学整合分析揭示了BYHWD通过“L-半胱氨酸→GSH→GPX4”通路改善铁代谢的分子机制。

研究采用MCAO大鼠模型模拟CI/R损伤，结合Longa/mNSS评分、HE/Nissl染色评估神经功能，ELISA检测炎症因子（IL-4、IL-10、TNF-α、IL-1β），免疫荧光标记IBA1（小胶质细胞标志物）、iNOS（促炎表型）和ARG1（抗炎表型），并测定MDA（丙二醛）、T-AOC（总抗氧化能力）、Fe²⁺
水平。Western blot分析铁代谢蛋白（TfR1转铁蛋白受体、FPN1铁转运蛋白、DMT1二价金属离子转运体）及脂质过氧化关键分子（ACSL4、PTGS2）。非靶向代谢组学筛选出半胱氨酸代谢通路，孟德尔随机化验证其因果关联。

BYHWD改善神经功能与脑组织病理损伤
MCAO模型大鼠经BYHWD干预后，Longa评分与mNSS评分显著降低（P<0.05），HE染色显示梗死区神经元排列紊乱减轻，Nissl体数量增加，证实BYHWD可修复神经结构损伤。

调控铁代谢与抑制氧化应激
BYHWD组Fe²⁺
和MDA水平下降（P<0.01），T-AOC升高，同时下调TfR1/DMT1表达、上调FPN1表达，表明其通过调节铁转运蛋白平衡缓解细胞内铁超载。代谢组学发现L-半胱氨酸和GSH含量显著增加，WB验证GPX4表达上调，提示BYHWD通过增强GPX4介导的抗氧化途径抑制脂质过氧化。

抗炎作用与代谢通路验证
BYHWD降低促炎因子（TNF-α、IL-1β），提升抗炎因子（IL-4、IL-10），并促进小胶质细胞向ARG1⁺
抗炎表型转化。孟德尔随机化证实L-半胱氨酸→GSH→GPX4通路的因果关联（OR=1.24，95%CI 1.07-1.43）。

结论与意义
该研究阐明BYHWD通过调控半胱氨酸代谢促进GSH合成，激活GPX4抑制铁死亡，从而改善CI/R损伤。这不仅为中医药“益气活血”理论提供现代科学依据，更为缺血性卒中治疗提供了以铁代谢为靶点的新策略。国家自然科学基金（82174218、82305031）等项目的支持凸显了该研究的转化价值。