飞燕草素通过靶向ALOX15抑制铁死亡改善心肌缺血再灌注损伤的机制研究

本研究针对心肌缺血再灌注损伤（MIRI）临床治疗难题，揭示了天然黄酮类化合物飞燕草素（Dp）通过分子对接诱导铁死亡关键蛋白ALOX15降解，从而抑制心肌细胞铁死亡和凋亡的双重保护机制。研究结合大鼠LAD结扎模型和OGD/R细胞模型，证实Dp可剂量依赖性改善左心室射血分数（EF）、缩短分数（FS）等心功能指标，为MIRI治疗提供了新靶点和新策略。

　　

心血管疾病已成为全球健康的头号杀手，其中缺血性心脏病因其高致死率备受关注。尽管经皮冠状动脉介入治疗能快速恢复血流，但随之而来的心肌缺血再灌注损伤（MIRI）却让临床医生束手无策——这种因血流复通引发的"二次打击"会导致心肌细胞代谢紊乱、微血管损伤，甚至引发致命性心律失常。更棘手的是，MIRI的发病机制复杂，涉及钙超载、氧化应激和近年新发现的铁死亡（ferroptosis）等多种病理过程。铁死亡作为一种铁依赖性的程序性细胞死亡方式，在再灌注阶段尤为活跃，但如何精准调控这一过程仍是未解之谜。

在这一背景下，烟台山医院的研究团队将目光投向了一种天然存在的紫色色素——飞燕草素（Delphinidin, Dp）。这种从飞燕草和紫罗兰中提取的黄酮类化合物，此前已被证实具有抗氧化、抗炎等多重心血管保护作用，但其能否"驯服"铁死亡这只MIRI中的"猛兽"尚未可知。研究人员通过构建大鼠左冠状动脉前降支（LAD）结扎模型和氧糖剥夺/复氧（OGD/R）细胞模型，首次揭示Dp通过靶向花生四烯酸脂氧合酶15（ALOX15）调控铁死亡通路的分子机制。

研究采用超声心动图评估心功能，发现Dp治疗可剂量依赖性提高左心室射血分数（EF）和缩短分数（FS），同时降低左心室舒张末期（LVIDd）和收缩末期（LVIDs）内径。组织学分析显示Dp显著减轻心肌坏死和纤维化。在机制探索中，生物信息学分析和分子对接实验证实Dp与ALOX15蛋白特异性结合并诱导其降解，从而抑制铁死亡标志物如乳酸脱氢酶（LDH）的释放。尤为重要的是，当研究人员使用铁死亡激活剂erastin或过表达ALOX15时，Dp的心肌保护作用被显著逆转，这一"拯救实验"为靶点特异性提供了直接证据。

关键技术方法
研究团队通过结扎SD大鼠LAD 30分钟再灌注2小时建立MIRI模型，原代心肌细胞和H9C2细胞系经受OGD/R处理模拟体外损伤。采用CCK-8法和流式细胞术分别检测细胞活力和凋亡，Western blot和qPCR分析ALOX15表达，商用试剂盒测定铁死亡相关指标。

研究结果

1. Dp改善MIRI大鼠心功能：超声显示Dp剂量依赖性提升EF、FS，降低LVIDd和LVIDs；HE与Masson染色证实其减轻心肌坏死和纤维化。
2. Dp抑制铁死亡的双重证据：体内外实验均显示Dp降低心肌细胞铁死亡和凋亡率，伴随LDH释放减少。
3. ALOX15的枢纽作用：分子对接揭示Dp与ALOX15结合并促进其降解，而过表达ALOX15或使用erastin可抵消Dp保护效应。

结论与意义
该研究首次阐明Dp通过"分子对接-蛋白降解"双步骤精准调控ALOX15介导的铁死亡通路，为MIRI治疗提供了天然化合物干预的新思路。相较于传统抗氧化剂，Dp对铁死亡关键节点的靶向调控更具特异性，其植物来源特性也为临床转化提供安全性优势。论文发表于《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research》，为心血管保护领域贡献了兼具理论创新和应用价值的突破性成果。