Empagliflozin通过NRF2/HO-1通路抑制血管内皮细胞铁死亡：动脉粥样硬化心血管疾病治疗的新机制

本研究针对动脉粥样硬化心血管疾病（ASCVD）中内皮细胞铁死亡（ferroptosis）的关键病理机制，首次揭示降糖药Empagliflozin（EMPA）通过激活NRF2/HO-1通路，显著抑制RSL3诱导的铁离子（Fe2+ ）蓄积、脂质过氧化（MDA、ROS）及ACSL4/GPX4失衡，为SGLT2i（钠-葡萄糖协同转运蛋白2抑制剂）的心血管保护作用提供了全新靶点。

　　

在动脉粥样硬化心血管疾病（ASCVD）的复杂病理网络中，内皮细胞功能障碍被视为"始作俑者"。这些排列在血管内壁的细胞一旦受损，便会引发炎症细胞浸润、脂质沉积等一系列连锁反应，最终导致血管狭窄甚至斑块破裂。近年研究发现，一种新型细胞死亡方式——铁死亡（ferroptosis）可能在其中扮演关键角色。这种依赖铁离子的脂质过氧化过程，会像"生锈的链条"般破坏细胞膜结构，而糖尿病药物Empagliflozin（EMPA）在临床中展现出的意外心血管保护效应，为破解这一机制提供了线索。

大连大学心血管研究中心团队在《BMC Cardiovascular Disorders》发表的研究，首次系统阐释了EMPA通过NRF2/HO-1信号轴抵抗内皮细胞铁死亡的分子机制。研究人员采用人脐静脉内皮细胞EA.hy926模型，通过CCK-8筛选RSL3（铁死亡诱导剂）和EMPA的最佳作用浓度，结合荧光探针（FerroOrange、BODIPY^TM
581/591C11）动态监测Fe²⁺
和脂质ROS水平，并运用Western blot、qPCR及siRNA基因沉默技术验证关键靶点调控关系。

EMPA逆转RSL3诱导的细胞毒性
通过浓度梯度实验确定3μM RSL3可诱导50%细胞死亡，而0.25-1μM EMPA能剂量依赖性恢复细胞活力（图1）。倒置显微镜下可见EMPA处理组细胞形态明显改善，伪足伸展更充分。

抑制铁依赖性脂质过氧化
荧光显微成像显示，RSL3组细胞内Fe²⁺
（红色荧光）和脂质ROS（绿色荧光）强度较对照组激增2.3倍和1.8倍，1μM EMPA干预后分别降低57%和49%（图2A-B）。流式细胞术进一步证实EMPA使氧化应激阳性细胞比例从78%降至35%（图2C）。作为脂质过氧化终产物，MDA含量在EMPA干预后下降42%（图2D）。

调控铁死亡关键分子
在基因层面，EMPA使促铁死亡的ACSL4 mRNA表达降低62%，同时将抗氧化基因GPX4和SLC7A11表达提升2.1倍和1.7倍（图3A-C）。蛋白水平验证显示GPX4表达量恢复至对照组的85%，而ACSL4下降40%（图3D），但SLC7A11蛋白变化无统计学意义。

激活NRF2/HO-1防御轴
Western blot揭示EMPA显著上调NRF2及其下游靶基因HO-1表达（图4A）。当用siRNA敲低NRF2后，EMPA对HO-1和GPX4的上调作用完全消失（图4B-C），证实该通路的核心地位。

这项研究不仅揭示了SGLT2i类药物心血管获益的新机制——通过"NRF2/HO-1-GPX4"轴构筑抗氧化防线，更创新性地提出铁死亡可作为ASCVD治疗的干预靶点。值得注意的是，EMPA对SLC7A11蛋白的调节作用有限，提示其不同于经典铁死亡诱导剂erastin的作用路径。未来需在动物模型中验证该机制，并探索能否与其他降脂抗炎药物产生协同效应。这些发现为开发针对血管内皮保护的新型联合治疗方案提供了理论依据。