拯救肾脏的新方向:阻断肾脏细胞铁死亡

迎夏看健康 2023-08-31 23:51:05

众所周知,正常人的肾脏细胞是活的,透析患者的肾脏细胞是死的。那么慢性肾脏病患者的肾脏细胞,由生到死之间,它发生了什么?

解开这个谜团,可帮助我们阻断患者的肾脏细胞消亡。

近年来,医学家们在这个问题上研究出了一些眉目,所以今天咱们就来看看肾脏细胞的这个重要的死亡过程:

铁死亡

我们都知道,铁是人体必不可少的元素,缺铁的人没一个不想补铁的。

一个铁原子

但是你知道吗?体内的铁如果太多了,是有毒的。(其实我这是句废话,任何物质剂量大了都有毒,水喝多了都会水中毒,医学对毒的定义就是「多者为毒」。只不过每种物质的剂量阈值不一样,剂量阈值很低的东东我们称之为毒药)

所以当我们把铁吃进体内后,游离的铁离子不能单独大量存在,会以铁蛋白、铁蛋白复合物的形式进行结合,把铁存储起来。

当红细胞说:“我缺铁了,快给我铁!”

铁蛋白就说:“好兄弟别担心,我分离一些铁送给你!够了没?够了我再把铁收起来,不然它会搞破坏!”

在患了病的肾脏中,铁离子过量了、成了毒了,导致肾脏细胞「铁死亡」。

以往医学家并不知道铁死亡的存在,只知道肾脏细胞有坏死、凋亡、自噬这些死亡方式。

在2012年,生命科学领域的顶刊:大名鼎鼎的Cell(《细胞》)杂志,首次报道发现了人体细胞的「铁死亡」。

随后肾脏领域的学者发现:原来肾脏细胞苦「铁死亡」久矣!

好好的肾脏细胞,怎么就铁死亡了呢?

我们知道,任何一种慢性肾脏病,均存在细胞缺血缺氧:或是细胞增生、水肿挤压血管;或是血管变粗、硬化、狭窄等等。

对肾脏来讲,缺氧可是件大事。肾脏200多万个肾单位,个个肾单位的排泄工作都需要消耗能量。初中课本上讲过细胞里有「线粒体」都知道吧?线粒体就是人体消耗氧气、产生能量的「发动机」,大概长这样:

细胞中的线粒体

咱们的一举一动,都需要线粒体这个发动机来供能。包括铁蛋白与铁结合成为铁蛋白复合物、把铁收起来的过程,也需要线粒体来供能,才能保证游离的铁离子不过量、不中毒。

但是当肾脏缺血缺氧的时候,线粒体就熄火了,铁就结合不起来了,于是出现了大量游离状态的铁离子。这些“无业游铁”一多,它们就要干坏事,搞起铁中毒。

怎么干坏事呢?大量的铁离子会与过氧化氢反应,生成副产物——活性氧——这是个有毒的东西。活性氧大量堆积,导致肾脏细胞死亡。

铁死亡大概是这么一个发病链条:

肾脏缺血缺氧→线粒体功能障碍/死亡→游离铁过量+过氧化氢→活性氧堆积→肾脏细胞死亡

当然,铁死亡还有好几个发病链条,包括血脂、氨基酸代谢、免疫炎症等等,几个链条互相作用、缠绕组成了一个发病网。线粒体的这个发病链条是铁死亡中比较典型的一支。

如何阻断肾脏细胞铁死亡?

由于铁死亡的发现时间还比较短,新的致病机制还在不断被发现,肯定还有很多致病机制是尚未发现、需要未来揭开的。所以目前并没有特效药。

比较好的是,我们已经发现了一些药物,能够一定程度上改善铁死亡。

Lip-1是铁死亡的一种抑制剂,它可以阻断脂质过氧化反应,减少过氧化氢、以及活性氧。也就是说,它并没有直接去减少铁离子,而是减少铁离子的共犯,从而让铁离子势单力孤、无法独立去搞破坏。这个药物目前看来比较有前景,希望未来能够成功应用于肾病临床。

另外还有已经应用于临床的:

比如近几年问世的肾性贫血药物罗沙司他,也有一定的抑制铁死亡的作用。

还有改善肾脏缺血、从源头处减轻铁死亡的药物,比如减少肾脏细胞耗氧量的SGLT-2抑制剂(达格列净、恩格列净等等);活血化瘀、扩张血管、提升肾脏供血和供氧量的中医药(丹参、红花、莪术、地龙等等)。

希望肾脏领域各位同仁发挥才智,揭开更多肾脏细胞铁死亡的奥秘。随着研究的不断深入,会有更多新的机制、新的靶点、新的药物被发现,为咱们肾友的肾脏康复做出更大贡献。

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