类型a：原创性研究的学术报告
作者及机构
本研究由Chenqi Lu（第一作者）、Cong Xu、Shanglin Li、Haiqiang Ni（通讯作者）和Jun Yang（共同通讯作者）合作完成。研究团队主要来自华中科技大学同济医学院附属同济医院器官移植研究所（Institute of Organ Transplantation, Tongji Hospital, Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology），其他合作单位包括同济医院肾病科（Division of Nephrology）和武汉儿童医院普外科（Department of General Surgery, Wuhan Children’s Hospital）。研究论文发表于期刊《Redox Biology》，发表日期为2025年12月12日（在线发表日期）。
学术背景
本研究聚焦于肝脏缺血再灌注损伤（hepatic ischemia-reperfusion injury, HIRI）的病理机制及潜在治疗策略。HIRI是肝切除术、肝移植等手术中不可避免的并发症，可导致移植物功能延迟、肝功能衰竭等严重后果。尽管其机制复杂，但近年研究发现铁死亡（ferroptosis）在HIRI中起关键作用。铁死亡是一种铁依赖性脂质过氧化驱动的程序性细胞死亡形式，其特征是铁积累和活性氧（ROS）爆发导致的细胞膜损伤。
胰高血糖素样肽-1（GLP-1）受体激动剂利拉鲁肽（liraglutide）已被广泛应用于2型糖尿病和肥胖症的治疗，但其在器官保护中的作用逐渐受到关注。此外，GLP-1的代谢产物GLP-1(9–37)虽对GLP-1受体（GLP-1R）亲和力低，但可能通过非经典途径发挥作用。本研究旨在探究利拉鲁肽和GLP-1(9–37)是否通过抑制铁死亡减轻HIRI，并阐明其分子机制。
研究流程
1. 体内实验：小鼠肝脏缺血再灌注模型
- 研究对象：6-8周龄雄性C57BL/6小鼠和GLP-1R敲除（GLP-1R−/−）小鼠。
- 模型构建：通过夹闭肝左叶和中叶的肝动脉及门静脉70分钟（缺血期），再恢复血流6小时（再灌注期），模拟HIRI。
- 药物处理：
- 利拉鲁肽（200 μg/kg，皮下注射）和GLP-1(9–37)（200 μg/kg）预处理。
- 高铁饮食（2%羰基铁）用于验证铁死亡的作用。
- 使用铁死亡抑制剂Ferrostatin-1（Fer-1）、Nrf2抑制剂ML385、SMAD159通路抑制剂LDN193189等干预关键通路。
- 检测指标：
- 肝功能：血清ALT、AST水平。
- 组织病理：H&E染色评估坏死面积，TUNEL染色检测凋亡。
- 铁死亡标志物：ROS（DHE探针）、脂质过氧化（MDA、C11-BODIPY）、铁代谢（Fe²⁺含量、铁蛋白FTH/FTL表达）、线粒体形态（透射电镜）。
- 分子机制：Western blot检测GPX4、COX2、Nrf2、GSK3β磷酸化、SMAD159/hepcidin通路蛋白。
2. 体外实验：HepG2细胞缺氧复氧模型
- 模型构建：细胞在1% O₂条件下缺氧48小时，复氧6小时。
- 药物处理：利拉鲁肽和GLP-1(9–37)（25 μmol/L）干预。
- 检测指标：
- 细胞存活率：CCK-8法。
- 氧化应激：MitSOX检测线粒体ROS，DCFH-DA检测总ROS。
- 铁死亡标志物：FerroOrange探针测Fe²⁺，免疫荧光检测4-HNE（脂质过氧化产物）。
- 通路分析：核质分离实验验证Nrf2核转位，RNA免疫沉淀（RIP）分析IRP1与FTH/FTL mRNA结合。
3. 数据分析
- 使用GraphPad Prism 8进行统计学分析，数据以均值±标准误表示，组间差异采用t检验，*p<0.05为显著性阈值。
主要结果
利拉鲁肽和GLP-1(9–37)减轻HIRI：
- 两者显著降低血清ALT/AST水平（**p<0.01），减少肝组织坏死面积和凋亡细胞比例（图1）。
- 在GLP-1R−/−小鼠中仍保留部分保护作用，提示存在GLP-1R非依赖途径（图4）。
抑制铁死亡的核心机制：
- 减少脂质过氧化：通过GSK3β/Nrf2通路激活抗氧化防御。利拉鲁肽和GLP-1(9–37)促进GSK3β磷酸化（抑制其活性），从而阻止Nrf2核输出，增加下游HO-1、NQO1等抗氧化酶表达（图7）。Nrf2抑制剂ML385可逆转这一效应。
- 调节铁代谢：通过SMAD159/hepcidin通路上调铁存储蛋白FTH/FTL。SMAD159激活促进hepcidin表达，进而增加FTH/FTL以减少游离Fe²⁺（图9）。抑制剂LDN193189阻断该通路后，FTH/FTL表达下降。
高铁饮食验证铁死亡的关键性：喂食高铁饮食后，利拉鲁肽和GLP-1(9–37)的保护作用被显著削弱（图3），证实铁死亡是HIRI的重要机制。
结论与意义
本研究首次揭示：
1. 利拉鲁肽和GLP-1(9–37)通过双通路（GSK3β/Nrf2和SMAD159/hepcidin）抑制铁死亡，从而减轻HIRI。
2. GLP-1(9–37)作为代谢产物，具有独立于GLP-1R的药理活性，为开发新型肝保护剂提供靶点。
3. 临床意义：利拉鲁肽或可拓展应用于肝移植等手术的器官保护；GLP-1(9–37)因其无减重副作用，可能更适合特定患者群体。
研究亮点
- 机制创新：首次阐明GLP-1类药物通过调控铁死亡缓解HIRI，并解析SMAD159/hepcidin-FTH轴的作用。
- 方法学贡献：结合分子对接（GLP-1R与GSK3β/SMAD159结合模式）和RNA免疫沉淀技术，验证蛋白互作。
- 转化潜力：为糖尿病合并肝病患者提供潜在联合治疗策略。
其他价值
- 研究揭示了铁代谢与氧化应激的交叉调控网络，为其他铁过载疾病（如血色病）的研究提供参考。
- 分子对接数据提示GLP-1(9–37)可直接结合GSK3β和SMAD159，为小分子药物设计提供结构基础。