先兆子痫中的胎盘铁死亡:一项综合性的综述

时间:2026年2月18日
来源:Journal of Reproductive Immunology

编辑推荐:

铁死亡作为铁依赖性脂质过氧化驱动的细胞死亡形式,在胎盘功能障碍和先兆子痫发病机制中发挥关键作用。研究揭示胎盘铁代谢失衡、氧化应激加剧及抗氧化防御受损共同促进合胞滋养层铁死亡,并通过sFlt-1释放和外泌体介导的血管内皮损伤引发母体系统性病变。机制涉及红氧化磷脂代谢、谷胱甘肽-过氧化酶4活性及线粒体功能异常,为开发靶向铁死亡的药物重定位疗法提供新思路。

广告
   X   

Tamir Edri|Sapir Lianski|Sarah M Cohen|Ofer Beharier
以色列耶路撒冷希伯来大学医学院哈达萨医疗中心妇产科

摘要

铁死亡(Ferroptosis)是一种受调控的、依赖铁的细胞死亡形式,由脂质过氧化驱动。近年来,它被认为可能是子痫前期的病理生理机制之一,而子痫前期是导致孕产妇和围产期发病率及死亡率的主要原因。本文综合了现有证据,探讨了铁死亡与胎盘功能障碍之间的关联,并分析了其在子痫前期发病机制中的作用。我们研究了铁代谢紊乱、氧化应激以及抗氧化防御能力下降如何为合胞滋养层中的铁死亡损伤创造有利条件。文中详细讨论了关键的生化途径,包括氧化还原磷脂代谢、谷胱甘肽-GPX4活性以及线粒体功能。此外,还探讨了通过sFlt-1释放和细胞外囊泡介导的内皮损伤将胎盘铁死亡与全身性母体表现联系起来的新兴数据。最后,我们提出了治疗策略,包括药物抑制铁死亡和药物重新利用的方法。通过整合这些不同的机制机制,铁死亡这一概念有望重塑我们对子痫前期的理解和治疗方法。

引言

子痫前期是一种复杂的多系统妊娠疾病,其特征是孕妇出现高血压和器官功能障碍,是全球孕产妇和围产期发病率及死亡率的主要原因(Mol等人,2016年)。传统的两阶段模型认为,胎盘形成的早期缺陷会引发后续的母体疾病。在第一阶段,滋养层侵袭不足和螺旋动脉重塑异常导致子宫-胎盘灌注减少和慢性胎盘缺氧。第二阶段反映了母体对这种胎盘压力的全身性反应,表现为内皮功能障碍、炎症以及抗血管生成因子和促氧化因子的释放(Magee等人,2022年)。来自动物模型和人类胎盘研究的越来越多的证据表明,这种胎盘氧化应激环境可能主动诱导滋养层细胞发生铁死亡,这是一种依赖铁、由脂质过氧化驱动的细胞死亡途径。这一新观点将铁死亡不仅仅视为一种结果,而是将胎盘损伤与子痫前期的母体表现联系起来的潜在核心机制(Zhang等人,2020年;Shi等人,2025年;Lai等人,2024年;Yang等人,2022a年;Park等人,2025年)。
铁死亡最早由Dixon等人在2012年提出,是指铁催化的多不饱和磷脂氧化损伤超过了细胞的抗氧化防御能力,尤其是谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)的防御能力(Dixon等人,2012年;Tang等人,2021年;Zhou等人,2024年)。当GPX4活性受损或谷胱甘肽耗尽时,脂质过氧化物会不受控制地积累,从而导致细胞死亡(Kagan等人,2017年;Ursini和Maiorino,2020年;Dixon和Olzmann,2024年)。
合胞滋养层由于其独特的代谢和结构特征,极易受到铁死亡的损伤。这一细胞层具有较高的线粒体密度和氧气消耗量,这支持了持续的类固醇生成和营养物质转移,但也增加了活性氧(ROS)的生成。同时,其广泛的质膜中含有丰富的多不饱和磷脂,这些磷脂是脂质过氧化的理想底物。此外,合胞滋养层会主动摄入和回收大量铁以维持胎儿的生长,从而在抗氧化防御能力受损时形成局部铁富集的环境,加剧氧化应激。这些特征共同使得合胞滋养层对依赖铁的脂质过氧化和铁死亡高度敏感,这一脆弱性已在滋养层细胞培养模型中得到证实(Beharier等人,2021年)。在子痫前期,铁过载(超过铁蛋白缓冲能力的游离铁或不稳定铁)会促进Fenton化学反应和ROS的形成,而加剧的氧化应激反映了ROS生成与抗氧化防御之间的失衡。这些过程共同营造了一个有利于铁死亡的氧化还原环境(Beharier等人,2021年;Gumilar等人,2023年)。
最近在氧化还原磷脂组学方面的进展为子痫前期人胎盘中的铁死亡提供了直接的分子证据。体外(滋养层细胞、HUVEC细胞)和体内(大鼠)模型中的机制研究进一步将铁死亡与子痫前期的典型病理生理特征联系起来,包括抗血管生成因子的释放(Zhang等人,2020年;Shi等人,2025年;Lai等人,2024年;Yang等人,2022a年)。这表明铁死亡是一个将铁代谢紊乱、氧化应激和脂质代谢与胎盘和母体疾病联系起来的统一机制。本文综述了铁死亡的分子基础、其在胎盘生理中的作用以及其在子痫前期中的潜在治疗价值,整合了来自人类研究、动物模型和体外实验的发现。

章节摘录

铁死亡途径:子痫前期胎盘中的平衡失调

在健康的妊娠过程中,铁代谢、脂质过氧化控制和抗氧化防御机制共同作用,以保护胎盘膜免受氧化损伤,即使在高代谢需求的情况下也是如此(图1)。在子痫前期,这种平衡被打破:铁过载、不受控制的脂质过氧化和抗氧化能力下降降低了铁死亡的阈值,导致滋养层逐渐受损(图2)(Liu等人,2019年;Kaur等人,2008年;Madazli等人,1999年)。
接下来

铁死亡途径:预防和治疗子痫前期的新方法

目前子痫前期的管理主要集中在下游措施上,如控制母体症状,同时也有大量研究致力于通过减少sFlt-1来直接缓解母体内皮功能障碍。虽然针对上游驱动因素(如胎盘压力、功能不全以及引发sFlt-1释放的细胞损伤)的努力正在进行中,但迄今为止取得的临床效果有限。新兴证据表明,铁死亡可能

讨论与结论

铁死亡已成为一个统一的机制模型,它将铁代谢紊乱、氧化应激和脂质代谢异常整合到子痫前期的病理生理过程中。最近的研究提供了有力的功能证据支持其因果关系:在动物模型中,Erasatin诱导的铁死亡再现了子痫前期的关键特征,如高血压、蛋白尿和胎盘损伤,而使用Ferrostatin-1或MitoQ等抑制剂可以显著减轻这些症状

资金来源

本研究得到了Magda和Richard Hoffman人类胎盘研究中心、哈达萨医疗中心的“Ofek”项目以及以色列科学基金会(ISF资助编号1490/21和863/24)的支持。资助方未参与研究的实施或手稿的撰写。

研究资助

本研究得到了Magda和Richard Hofman人类胎盘研究中心、哈达萨医疗中心的“Ofek”项目以及以色列科学基金会(ISF资助编号1490/21和863/24)的支持。资助方未参与研究的构思、设计、实施、数据分析、结果解释、手稿撰写或决定发表。

作者贡献声明

Sapir Lianski:撰写——初稿。Ofer Beharier:撰写——审稿与编辑,撰写——初稿。Tamir Edri:撰写——初稿。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

无。

财务利益

未声明。

个人关系

未声明。

专业关系

未声明。

机构隶属关系

所有作者均隶属于以色列耶路撒冷希伯来大学医学院哈达萨医疗中心的妇产科。这种机构隶属关系不构成利益冲突。

生物通微信公众号
微信
新浪微博


生物通 版权所有