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。