当归多糖的水醇凝胶通过PI3K/AKT/Nrf2信号通路抑制铁死亡（ferroptosis），从而促进伤口愈合

《Phytomedicine》：Hydroalcoholic gel of Angelica sinensis polysaccharides promotes wound healing by suppressing ferroptosis through PI3K/AKT/Nrf2 signaling pathway

压力性溃疡治疗研究显示，Angelica sinensis多糖凝胶（ASP-G）通过抑制内皮细胞铁死亡，激活PI3K/AKT/Nrf2通路促进愈合。体内实验证实ASP-G加速溃疡修复和血管生成，机制涉及Nrf2通路蛋白上调及PI3K/AKT磷酸化增强；体外实验表明其抑制OGD/R诱导的铁死亡，促进内皮细胞迁移增殖，且效应可被PI3K抑制剂或Nrf2 siRNA阻断。

　　

Juhong Pei|Hongxia Tao|Qiuxia Yang|Lin Lv|Yuxia Ma|Lin Han

兰州大学护理学院，中国甘肃省兰州市730000

摘要

背景

当归多糖（ASP）具有显著的伤口愈合特性。然而，其临床应用受到在水溶液中快速蒸发的限制，这缩短了其持续作用时间。在早期阶段，我们开发了一种基于凝胶的ASP制剂（ASP-G）。尽管ASP-G作为外用药物具有潜力，但其对伤口相关铁死亡（ferroptosis）的影响及其潜在机制仍不完全清楚。

目的

本研究旨在阐明ASP-G在促进伤口愈合中的作用和机制。

方法

本研究评估了ASP-G对压力性溃疡（PU）小鼠模型体内伤口愈合的影响，以及在缺氧-复氧（OGD/R）或erastin刺激下的内皮细胞系中的效果。

结果

体内实验表明，ASP-G加速了伤口愈合和血管生成，并在伤口组织中表现出抗铁死亡作用。同时，经ASP-G处理后，核因子红系2相关因子2（Nrf2）通路中的关键蛋白上调。蛋白质组学分析显示，差异表达的蛋白质主要富集在磷脂酰肌醇-3-激酶（PI3K）/蛋白激酶B（AKT）信号通路中。Western blot分析证实，ASP-G处理增加了PU小鼠伤口中PI3K和AKT的磷酸化水平。体外实验中，ASP-G显著抑制了由OGD/R引起的内皮细胞铁死亡，增强了p-AKT、Nrf2和血红素加氧酶-1（HO-1）蛋白的表达，并改善了细胞迁移、增殖和管状形成。值得注意的是，这些保护作用可以通过抑制PI3K或敲低Nrf2来消除。结论： ASP-G通过激活PI3K/AKT/Nrf2通路抑制内皮细胞的铁死亡来促进伤口愈合。

引言

慢性伤口，包括压力性溃疡（PU）、糖尿病足溃疡和静脉性腿部溃疡，由于复杂的发病机制和治疗效果不佳，成为全球主要的临床挑战（Gurtner等人，2008年）。PU是一种常见的皮肤疾病，通常发生在骨骼突出部位，由压力或压力与剪切和/或摩擦共同作用引起（Norman等人，2022年），在老年人和其他行动不便的人群中较为常见（Anders等人，2010年）。PU的管理非常困难，常常伴随着高复发率，严重影响患者的生活质量并增加社会经济负担（Hajhosseini等人，2020年；Mervis和Phillips，2019年）。

迄今为止，缺血-再灌注（I/R）损伤被认为是PU形成的主要因素（Loerakker等人，2011年）。由于I/R损伤引起的血管病变、炎症反应和组织坏死，压力性溃疡的愈合过程常常受到严重阻碍（Li等人，2021b年；Inoue等人，2024年）。目前关于PU治疗的研究主要集中在抗菌策略、伤口酸化以及促进血管生成和微循环方面（Emmert等人，2021年）。增强受损血管的修复被认为是有效管理PU的关键组成部分（Yang等人，2018年）。尽管在理解血管修复机制方面取得了显著进展，但仍然缺乏能够有效促进PU部位血管再生和快速血管生成的治疗方法。

PU中的血管损伤是多种细胞损伤共同作用的结果。虽然包括凋亡和坏死在内的多种调控细胞死亡途径可能同时存在并导致组织丢失，但新兴证据指出，在I/R损伤和内皮功能障碍的背景下，铁死亡是一个特别突出的机制（Pei等人，2024年）。铁死亡被定义为一种依赖铁的、受细胞内Fe²⁺和脂质过氧化物积累驱动的调控性细胞死亡形式（Stockwell等人，2017年）。其定义特征——铁调节紊乱和广泛的脂质过氧化——与PU中反复I/R循环引起的氧化微环境和代谢紊乱高度一致。值得注意的是，新兴证据将铁死亡与伤口愈合受损联系起来（Zhao等人，2025年）。在PU中普遍存在的缺氧条件下，血管内皮细胞表现出活性氧（ROS）、脂质过氧化和铁死亡相关蛋白的水平升高，导致细胞活力降低和血管修复能力受损（Luo等人，2023年）。因此，抑制铁死亡已被证明可以减轻缺氧引起的内皮损伤并促进PU愈合，使铁死亡成为一个有前景的治疗靶点。

核因子红系2相关因子2（Nrf2）作为细胞氧化还原稳态的核心调节因子，在氧化应激下可以被激活（Liu等人，2021年）。Nrf2通路的激活不仅加速了伤口愈合和血管生成，还上调了关键的抗铁死亡成分，这些成分支持谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）的活性，后者是铁死亡的关键抑制剂（Xiao等人，2024年）。磷脂酰肌醇-3-激酶（PI3K）/蛋白激酶B（AKT）通路是细胞存活和氧化还原平衡的关键调节因子，是Nrf2的强大上游激活剂（Pan等人，2025年；Hoxhaj和Manning，2020年）。因此，靶向激活PI3K/AKT/Nrf2轴是一种抑制内皮细胞铁死亡和促进PU血管再生的有效机制策略。

当归（Oliv.）Diels是一种中药，因其多种作用而受到重视，包括促进造血、抗炎和镇痛，使其成为伤口愈合制剂中的主要成分（Wei等人，2016年）。其主要活性成分——当归多糖（ASP）表现出显著的伤口愈合特性，包括缓解氧化应激和通过PI3K/AKT通路促进血管生成（Du等人，2023年；Zhou等人，2025年；Zhuang等人，2018年）。然而，ASP的临床应用受到其在水溶液中快速蒸发的限制，这缩短了其持续作用时间。为了提高其稳定性和治疗效果，我们开发了一种新型的基于凝胶的ASP制剂（ASP-G）（Tao等人，2025年）。尽管ASP-G作为外用药物具有潜力，但其对PU愈合过程中内皮细胞铁死亡的关键过程的影响尚未完全探索。

基于先前的研究结果，我们假设ASP-G通过抑制内皮细胞铁死亡来加速PU愈合，这种保护作用是通过激活PI3K/AKT/Nrf2信号通路实现的。通过探索ASP-G作为靶向治疗策略的潜力，本研究旨在为慢性伤口的靶向治疗提供新的见解。

试剂和化学品

Ferrostatin-1（Fer-1）、Erasstin和LY294002购自MedChemExpress（美国新泽西州）。内皮细胞培养基（ECM）购自ScienCell（美国卡尔斯巴德），500 mL培养基含有5%胎牛血清（FBS）（v/v）、1%青霉素和链霉素（v/v）以及1%内皮细胞生长补充剂（v/v）。苏木精和伊红（H&E）及Masson三色染色试剂盒购自北京Solarbio科技有限公司（中国北京）。商业检测试剂盒用于

ASP-G加速了PU小鼠模型中的伤口愈合和血管生成

建立了PU小鼠模型，ASP-G治疗的实验时间线如图1A所示。在预定时间点拍摄的伤口代表性照片见图1B。宏观观察显示，ASP-G组和用抗氧化剂Fer-1处理的组伤口完全愈合，而对照组和生理盐水组的伤口仍未愈合。ASP-G组的伤口愈合进展与

讨论

尽管先前的研究已经表明ASP-G具有促进PU愈合的潜力（Tao等人，2025年），但其潜在机制仍不清楚。在这里，我们提供了ASP-G激活PI3K/AKT/Nrf2信号通路的证据，并证明这种激活通过抑制内皮细胞中的铁死亡来促进PU愈合（图9）。这些发现不仅为ASP-G的治疗效果提供了机制基础，还为通过抑制铁死亡来治疗PU提供了依据

结论

总之，这些结果表明，ASP-G通过激活PI3K/AKT/Nrf2通路抑制内皮细胞的铁死亡来促进伤口愈合。总体而言，这些发现表明ASP-G是治疗慢性伤口的有希望的候选药物，针对PI3K/AKT/Nrf2轴来抑制铁死亡是一种值得进一步研究的可行治疗策略。

数据可用性声明

本研究的所有数据均可在论文/补充材料中找到，如有进一步疑问，请联系作者。

资金声明

本研究得到了国家自然科学基金（编号82460867）和甘肃省重大科研项目联合基金（编号23JRRA1538）的支持。

作者贡献声明

Juhong Pei：撰写——初稿，监督，正式分析，数据管理。Hongxia Tao：撰写——初稿，正式分析，数据管理。Qiuxia Yang：软件操作，数据管理。Lin Lv：概念构思，实验设计。Yuxia Ma：实验实施。Lin Han：审稿与编辑，资金筹集，正式分析。

未引用的参考文献

Lei等人，2022年；Li等人，2020年；Yang等人，2022a年

CRediT作者贡献声明

Juhong Pei：撰写——初稿，监督，正式分析，数据管理。Hongxia Tao：撰写——初稿，正式分析，数据管理。Qiuxia Yang：软件操作，数据管理。Lin Lv：实验设计，概念构思。Yuxia Ma：实验实施。Lin Han：审稿与编辑，资金筹集，正式分析。

利益冲突声明

本文报告的工作不存在任何可能影响研究的财务或个人利益或偏见。

致谢

不适用。