Int J Biol Sci：SLC40A1升高会损害心功能，加剧缺血心肌的线粒体功能障碍、氧化应激和细胞凋亡

2024-03-18

这是第一个证明缺血心肌中SLC40A1上调引起的铁损失通过加剧线粒体功能障碍、氧化应激和细胞凋亡而加重心肌损伤的研究。

心力衰竭(HF)是一个重要的全球公共卫生问题，由于其高患病率、死亡率和住院率，它深刻地影响着个人的福祉。铁在支持心肌细胞的高能需求中起着至关重要的作用，因为它能够有效地传递电子并促进各种重要的生化反应。值得注意的是，系统补铁在增加心肌铁含量方面的有效性是有限的。

心肌铁含量升高经常发生在再灌注后，特别是当缺血再灌注(I/R)损伤导致微血管损伤时。然而，最近的一项研究表明，铁螯合剂的施用并不能减少I/R的梗死面积。然而，缺铁可加重I/R损伤。心肌缺血和I/R是不同的病理现象。然而，铁在缺血性心肌细胞中的作用尚不清楚。因此，心肌梗死后有效平衡心肌细胞铁水平的问题值得进一步研究和讨论。

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来源: 生物谷

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近日，来自空军医科大学的研究者们在Int J Biol Sci.杂志上发表了题为“Elevated SLC40A1 impairs cardiac function and exacerbates mitochondrial dysfunction, oxidative stress, and apoptosis in ischemic myocardia”的文章，该研究提供了SLC40A1参与心肌铁水平调节的证据，以及心肌细胞特异性敲低SLC40A1对小鼠心肌梗死的治疗益处。

铁稳态对心脏功能的优化至关重要。铁缺乏和超载通过复杂的机制与心肌病和心力衰竭(HF)的发展有关。虽然SLC40A1通过促进细胞铁的外排在铁代谢中的关键作用已被证实，但其在心血管疾病中的具体分子功能仍知之甚少。

在本研究中，研究者首次产生了诱导心肌细胞特异性过表达SLC40A1的小鼠。SLC40A1在成年小鼠心肌细胞中的过度表达导致明显的铁缺乏，导致线粒体功能障碍、氧化应激和细胞凋亡，进而导致致命性HF的发生。值得注意的是，在心肌梗死(MI)初始阶段，在缺血区域观察到SLC40A1上调，导致心肌细胞铁流失。相反，心肌细胞特异性敲低SLC40A1通过增强线粒体功能、抑制氧化应激和减少心肌细胞凋亡来改善心肌梗死后的心功能障碍。在机制上，Steap4与SLC40A1相互作用，促进SLC40A1介导的铁从心肌细胞外排。

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缺血诱导的SLC40A1和Steap4上调加剧线粒体功能障碍、氧化应激和细胞凋亡的途径，从而促进心力衰竭的进展的示意图

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综上所述，这是第一个证明缺血心肌中SLC40A1上调引起的铁损失通过加剧线粒体功能障碍、氧化应激和细胞凋亡而加重心肌损伤的研究。在机制上，Steap4与SLC40A1相互作用，促进铁的外排。此外，研究者发现心肌细胞特异性的SLC40A1过表达可导致小鼠致死性HF。因此，靶向SLC40A1可能为心肌梗死后HF提供新的治疗策略。(生物谷 Bioon.com）

参考文献:

Renqian Feng et al. Elevated SLC40A1 impairs cardiac function and exacerbates mitochondrial dysfunction, oxidative stress, and apoptosis in ischemic myocardia. Int J Biol Sci. 2024 Jan 1;20(2):414-432. doi: 10.7150/ijbs.89368.

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