综述:靶向铁死亡在神经退行性和神经精神疾病中的神经保护作用:潜在治疗途径

【字体: 时间:2025年08月29日 来源:Frontiers in Physiology 3.4

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  这篇综述系统阐述了铁死亡(Ferroptosis)在阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)和抑郁症等疾病中的核心作用,揭示了其通过铁代谢紊乱、脂质过氧化(LPO)和抗氧化系统(如GPX4、GSH)失调导致神经元损伤的机制,并探讨了铁螯合剂、CRISPR/Cas9基因编辑和纳米药物等新兴治疗策略的临床潜力。

  

引言

铁死亡是一种铁依赖的程序性细胞死亡形式,其特点是氧化还原失衡、铁稳态异常和脂质代谢紊乱。不同于凋亡或坏死,铁死亡对富含多不饱和脂肪酸(PUFAs)的神经元具有特异性损伤作用,成为神经退行性和神经精神疾病的关键病理机制。

铁死亡在疾病中的角色与统一模型

神经退行性疾病:在AD中,铁过载通过Fenton反应促进Aβ斑块聚集和tau蛋白过度磷酸化;PD患者黑质区铁积累与α-突触核蛋白(α-Syn)聚集直接相关,而抑制铁死亡可挽救多巴胺能神经元。抑郁症中,小胶质细胞铁沉积通过BDNF信号通路障碍和神经炎症触发海马神经元死亡。

机制解析

氧化还原失衡:衰老、糖尿病和肥胖通过JAK/STAT和NF-κB通路抑制超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)等抗氧化防御,激活BACH1/HO-1轴加剧铁死亡。铁代谢异常:脑缺血或创伤性脑损伤(TBI)通过HIF-1α上调转铁蛋白受体1(TfR1),导致神经元内游离铁(Fe2+)蓄积。脂质代谢失调:线粒体ROS引发膜脂过氧化,进而激活CDK5/GSK3β通路促进tau病理,或通过JNK/NF-κB放大神经炎症。

治疗策略

药物干预:铁螯合剂(如DFO)和抗氧化剂(如Curcumin)通过Nrf2/HO-1通路减轻损伤;纳米颗粒(如TQCN)靶向清除铁离子和ROS。基因编辑:CRISPR/Cas9敲低TFRC基因可减少铁摄取。临床挑战:血脑屏障穿透性和多通路交叉调控仍是难点,定量磁化图(QSM)等新技术有望优化疗效监测。

结论

靶向铁死亡为神经疾病治疗提供了突破性视角,但需结合多组学分析和个体化医疗以克服机制复杂性,推动其从基础研究向临床转化。

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