中科院1区-温医大:人参皂苷Rh2促进肝星状细胞铁死亡通过调节IRF1抑制的SLC7A11

Ginsenoside Rh2 promotes hepatic stellate cell ferroptosis and inactivation via regulation of IRF1-inhibited SLC7A11

推荐理由：人参皂苷Rh2是一种很有前途的高效低毒抗癌药物。作者证明了GRh2可以通过调节IRF1抑制的SLC7A11促进HSC铁死亡和失活，此外，实验结果还提示GRh2可以抑制肝脏炎症并减少巨噬细胞向肝脏的募集，最终缓解肝脏纤维化过程。这项研究为进一步开展抗肝纤维化药物的开发提供一定的思路。

由各种慢性肝损伤引起的肝纤维化是肝硬化发展的重要中间阶段。肝纤维化的一个重要特征是细胞外基质（主要是胶原蛋白I）的过度沉积。肝损伤后，静息的肝星状细胞（HSC）将失去其脂滴并转化为能够表达α平滑肌肌动蛋白（α-SMA）的肌成纤维细胞样细胞，从而产生大量胶原蛋白。因此，促进HSC的失活可能是抑制肝纤维化的有效方法。

铁死亡是一种新的铁依赖性非凋亡调节细胞死亡，是一种氧化、铁依赖性过程。最近，已发现激活活性氧（ROS）介导的HSC铁死亡可缓解肝纤维化。TRIM26介导的HSC铁死亡通过SLC7A11的泛素化促进HSC失活。因此，靶向HSC铁死亡可能是肝纤维化的有希望的治疗方法。

天然产物可用来调控体内的炎症过程。人参皂苷Rh2（GRh2）是一种稀有皂苷，是一种源自人参的天然生物活性产物。据报道，GRh2具有抗氧化、抗炎和抗肿瘤作用。在肝纤维化中，Chen等人发现GRh2通过AKT-mTOR信号通路抑制HSC激活。然而，GRh2对HSC铁死亡的影响仍然未知。在本文中，作者发现GRh2增强铁死亡，通过IRF1抑制的SLC7A11抑制HSC活化。这是GRh2在肝纤维化中的一种新的抗纤维化机制。

GRh2缓解肝纤维化进程。作者使用CCl4对小鼠进行肝纤维化造模，探讨GRh2对肝纤维化的保护作用。通过H&E染色、天狼星红染色和马森染色，作者发现GRh2诱导胶原蛋白显着减少。此外，作者发现CCl4诱导的血清ATL和AST被GRh2抑制。以上均提示GRh2能够在体内抑制肝纤维化。

GRh2在体外促进HSC灭活。CCK-8测定表明，与未处理的细胞相比，在51 μM和36 μM GRh10处理的HSC中，细胞活力分别降低至20%和2%。此外，WB结果提示，包括I型胶原蛋白α1链（Col1A1）和α-SMA在内的纤维化相关基因的表达被GRh2下调。在免疫荧光分析中也观察到类似的结果，GRh2处理的细胞中I型胶原蛋白和α-SMA明显减少（图2）。结合这些，GRh2有助于抑制HSC增殖和活化。

GRh2诱导HSC铁死亡。作者进行RNA序列分析以研究GRh2抑制HSC增殖和活化的潜在机制。通过对KEGG信号通路的富集分析，发现差异表达基因主要富集在铁死亡通路中（图3A）。此外，GRh2抑制的细胞活力被Fer-1逆转，而Z-VAD和Nec-1则没有（图3E），这表明铁死亡参与了GRh2对HSC增殖的抑制作用。铁死亡的特征是脂质过氧化，MDA和GSH参与保护氧化和还原之间的平衡。与对照组相比，GRh2组和Eras组的GSH降低，MDA增加（图3 J和图3K）。以上结果提示GRh2通过促进铁死亡来抑制HSC活化。

SLC7A11在GRh1处理的HSC中被IRF2下调。在GRh2处理的细胞中进行RNA序列分析，以剖析GRh2对铁死亡影响的分子机制。结果显示，SLC7A11在63μM和25μM GRh10处理的HSC中分别下调至20%和2%，而ACSL4和GPX4则没有（图4A）。RNA序列分析表明，干扰素-γ途径中的转录因子（TF）IRF1在所有上调基因中主要增加（图4B）。随后，作者将HSC中的IRF1进行了敲低，用以探索IRF1在SLC7A11调节中的作用。结果提示，IRF1的缺失导致SLC7A11水平升高（图4 G）。

GRh2通过IRF1/SLC7A11信号通路诱导HSC铁死亡。作者发现GRh2抑制的SLC7A11可以通过IRF1敲低予以恢复。此外，通过沉默IRF1抑制GRh2抑制的细胞增殖（图5D）。与此一致，通过沉默IRF1，可以抑制GRh2引起的HSC失活，包括减少的α-SMA和Col1A1（图5E和图5F）。

综上所述，作者证明了GRh2上调IRF1表达，导致SLC7A11的抑制，这有助于HSC铁死亡和失活。此外，HSC铁死亡有助于抑制巨噬细胞募集和肝脏炎症（图8）。作者还揭示了IRF1 / SLC7A11介导的HSC铁死亡在肝纤维化中的新机制。

DOI: https://doi.org/10.1016/j.phymed.2023.154950

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