急性腎損傷(AKI)發(fā)生率高,由于缺乏針對(duì)性療法,仍是臨床上的一大難題。早在 1940 年就有研究報(bào)道了女性患急性腎衰竭的概率顯著低于男性,這在流行病學(xué)研究中也得到了證實(shí),然而,時(shí)至今日,這種現(xiàn)象的根本原因仍然是個(gè)謎。
2025 年 8 月 13日,德國(guó)海德堡大學(xué)和德累斯頓工業(yè)大學(xué)的研究人員在國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊Nature上發(fā)表了題為:Multiple oestradiol functions inhibit ferroptosis and acute kidney injury的研究論文。
該研究表明,雌激素可抵御鐵死亡及其所致的急性腎損傷,這一發(fā)現(xiàn)也解釋了急性腎損傷的性別差異(男性和絕經(jīng)后女性比絕經(jīng)前女性更易患急性腎損傷)。
許多研究顯示,與女性相比,男性急性腎損傷(AKI)的發(fā)病率更高,且 AKI 相關(guān)的死亡率也更高,尤其是與絕經(jīng)前女性相比。
研究團(tuán)隊(duì)推測(cè),這種性別差異可能與男女對(duì)于急性腎小管壞死(ATN)的敏感性有關(guān),而 ATN 的一個(gè)顯著特征是鐵死亡介導(dǎo)的細(xì)胞死亡,這也是急性腎損傷(AKI)中腎小管細(xì)胞死亡的主要類(lèi)型。
在這項(xiàng)最新研究中,研究團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)關(guān)注了雌激素及鐵依賴(lài)的一種受控細(xì)胞死亡形式——鐵死亡。他們發(fā)現(xiàn),雌激素能夠阻止鐵死亡。
具體來(lái)說(shuō),研究團(tuán)隊(duì)證實(shí)了雌性腎小管中鐵死亡介導(dǎo)的細(xì)胞死亡傳播被顯著抑制。雌激素17β-雌二醇通過(guò)非基因組和基因組機(jī)制建立了抗鐵死亡狀態(tài)。這些機(jī)制包括:
羥基雌二醇衍生物的直接抑制鐵死亡作用,此類(lèi)衍生物作為自由基捕獲型抗氧化劑,在腎小管中高濃度存在;外源性給予時(shí)可保護(hù)雄性小鼠免受急性腎損傷。
FSP1 介導(dǎo)的氧化型羥基雌二醇循環(huán),盡管細(xì)胞內(nèi)氧化型羥基雌二醇依賴(lài) FSP1(鐵死亡抑制蛋白-1)進(jìn)行再生,但 FSP1 缺陷的雌性小鼠仍對(duì) AKI 不敏感。
基因組層面的雌激素受體(ESR1)調(diào)控,雌性 ESR1 缺陷腎小管的抗鐵死亡能力部分喪失(類(lèi)似卵巢切除小鼠);ESR1 通過(guò)促進(jìn)抗鐵死亡的硫醇過(guò)氧化物(hydropersulfide)系統(tǒng)發(fā)揮作用;雄性腎小管表達(dá)醚脂質(zhì)代謝途徑的促鐵死亡蛋白,而這些蛋白在雌性組織中(直至絕經(jīng)前)被 ESR1 持續(xù)抑制。
這些發(fā)現(xiàn)揭示了雌性腎小管的抵抗鐵死亡的機(jī)制,解釋了為何男性比女性更易發(fā)生急性腎損傷以及為何絕經(jīng)后女性的急性腎損傷易感性增加——雌激素不足,對(duì)腎臟的腎小管細(xì)胞的鐵死亡抵抗能力下降。這也提示了我們,這種雌激素抵抗鐵死亡的機(jī)制,可能作為男性及絕經(jīng)后女性腎臟保護(hù)的潛在方法(例如使用雌激素代謝物、鐵死亡抑制劑)。這項(xiàng)研究也強(qiáng)調(diào)了性別作為生物學(xué)變量在鐵死亡調(diào)控中的重要性。
研究團(tuán)隊(duì)表示,男性與女性之間存在許多差異,除了急性腎損傷以外,女性相比于男性更不易患心臟病、中風(fēng)等疾病,女性還普遍更長(zhǎng)壽,而這項(xiàng)研究將鐵死亡至于性別差異的焦點(diǎn),可能具有超出腎臟疾病范疇的影響。
Nature期刊同期還發(fā)表了題為:Oestrogen defends against kidney damage caused by iron-dependent cell death的“新聞與觀點(diǎn)”文章,文章指出,這項(xiàng)研究揭示了雌激素可抵御鐵依賴(lài)性細(xì)胞死亡所致腎損傷,這是我們對(duì)急性腎衰竭中性別差異理解的一個(gè)里程碑,并將鐵死亡的生理學(xué)意義拓展到了癌癥和神經(jīng)退行性疾病之外。
論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41586-025-09389-x
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