Phytomedicine｜阿司匹林丁香酚酯通过调控铁死亡缓解酒精性肝损伤：NRF2/SLC7A11/GPX4通路的新发现！

2026年10月1日，中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所研究团队在国际学术期刊《Phytomedicine》在线发表题为“Aspirin eugenol ester attenuates alcoholic liver injury via the NRF2/SLC7A11/GPX4 pathway-mediated ferroptosis suppression”的研究论文。该研究揭示了阿司匹林丁香酚酯（aspirin eugenol ester，AEE）通过激活NRF2/SLC7A11/GPX4信号通路，抑制肝细胞铁死亡，改善氧化应激和乙醇代谢紊乱，从而缓解酒精性肝损伤（alcoholic liver injury，ALI）的作用机制，为酒精相关性肝病的药物研发提供了新的实验依据。

酒精性肝损伤是长期过量饮酒引起的常见肝脏疾病，其发生发展涉及脂质代谢紊乱、氧化应激、炎症反应及肝细胞死亡等多种病理过程。近年来研究发现，铁死亡（ferroptosis）作为一种以铁依赖性脂质过氧化为主要特征的调控性细胞死亡方式，在酒精性肝损伤中发挥重要作用。NRF2/SLC7A11/GPX4信号通路是维持细胞氧化还原稳态、抑制脂质过氧化及铁死亡的重要防御机制。然而，靶向该通路改善酒精性肝损伤的药物仍有待进一步研究。AEE是由阿司匹林与丁香酚经结构修饰获得的新型化合物，具有抗炎、抗氧化及改善脂质代谢等药理活性，但其能否通过调控铁死亡发挥肝脏保护作用尚不明确。

本研究首先利用乙醇诱导的AML-12小鼠肝细胞损伤模型，发现AEE能够显著改善细胞存活率及形态学损伤。转录组测序结合GO、KEGG及GSEA富集分析显示，AEE的保护作用与炎症反应、脂质代谢、乙醇代谢及铁死亡等生物学过程密切相关。进一步采用Erastin诱导的铁死亡模型，并以Ferrostatin-1为阳性对照，发现AEE能够降低细胞内Fe²⁺积累、丙二醛（MDA）水平及脂质过氧化程度，同时恢复超氧化物歧化酶（SOD）活性，提示AEE具有显著的抗铁死亡作用。

进一步机制研究发现，AEE能够促进NRF2的表达及核内积累，上调SLC7A11和GPX4蛋白表达，同时降低ACSL4、BAP1等铁死亡相关蛋白的表达，减轻乙醇诱导的氧化应激及脂质过氧化损伤。透射电子显微镜观察显示，AEE能够改善乙醇诱导的线粒体皱缩、线粒体嵴减少等铁死亡相关超微结构异常。研究还利用NRF2抑制剂ML385开展功能验证，发现抑制NRF2后，AEE对ROS积累、脂质过氧化及相关基因表达异常的改善作用明显减弱，进一步支持NRF2/SLC7A11/GPX4信号通路参与AEE的肝细胞保护作用。

在体内实验中，研究采用Lieber-DeCarli酒精液体饲料联合乙醇灌胃建立C57BL/6J小鼠酒精性肝损伤模型，发现AEE能够显著降低血清ALT、AST水平，改善肝脏脂质沉积及组织病理学损伤，并调节血糖和血脂代谢异常。同时，AEE通过提高乙醇脱氢酶（ADH）及乙醛脱氢酶（ALDH）表达、降低CYP2E1表达，改善乙醇代谢紊乱，并增强肝组织NRF2/SLC7A11/GPX4抗氧化防御能力，减轻铁离子积累和脂质过氧化。研究进一步在急性酒精性肝损伤大鼠模型、人源HepG2细胞及小鼠原代肝细胞中验证了AEE的保护作用。

此外，研究利用UPLC-QTOF/MS非靶向代谢组学分析发现，AEE能够显著改变酒精性肝损伤小鼠的肝脏代谢谱，调节蛋氨酸、尿苷、溶血磷脂酰乙醇胺及牛磺-α-鼠胆酸等代谢物水平，涉及氨基酸代谢、嘧啶代谢及胆汁酸生物合成等多条代谢通路，提示AEE的肝脏保护作用不仅与抑制铁死亡有关，还可能涉及肝脏代谢稳态的改善。

本研究的重要创新在于揭示了AEE通过调控NRF2/SLC7A11/GPX4信号通路抑制铁死亡、缓解酒精性肝损伤的作用机制，并结合转录组学、代谢组学及体内外实验，从氧化应激、乙醇代谢和代谢稳态等多个层面阐明其肝脏保护作用。 研究为AEE作为潜在肝脏保护药物的开发提供了实验依据。不过，AEE激活NRF2的具体上游调控机制仍需进一步明确，未来还需结合基因敲除模型及更深入的分子机制研究，验证其作用机制并评估临床转化潜力。

原文信息： Zhang ZJ, Tao Q, Feng J, et al. Phytomedicine. 2026;162:158848.

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【摘 要】

酒精性肝损伤（ALI）是长期过量饮酒引起的常见肝脏疾病，氧化应激、脂质代谢紊乱及铁死亡在其发生发展中发挥重要作用。本研究通过体内外实验，系统评价了阿司匹林丁香酚酯（AEE）对酒精性肝损伤的保护作用及其分子机制。结果表明，AEE能够显著减轻乙醇诱导的肝细胞损伤，降低活性氧（ROS）、Fe²⁺及脂质过氧化水平，改善肝脏脂质沉积、炎症反应和乙醇代谢紊乱。机制研究发现，AEE通过促进NRF2表达及核内积累，上调SLC7A11和GPX4表达，增强细胞抗氧化防御能力，从而抑制铁死亡。NRF2抑制剂ML385的干预进一步支持了该通路在AEE肝脏保护作用中的重要性。此外，代谢组学分析显示，AEE能够调节氨基酸、嘧啶及胆汁酸等代谢通路，改善肝脏代谢稳态。本研究揭示了AEE通过调控NRF2/SLC7A11/GPX4信号通路抑制铁死亡、缓解酒精性肝损伤的作用机制，为酒精相关性肝病的药物开发提供了新的实验依据。

关键词：阿司匹林丁香酚酯；酒精性肝损伤；铁死亡；NRF2/SLC7A11/GPX4；氧化应激

01

研究背景及科学问题

酒精性肝损伤（alcoholic liver injury，ALI）是长期过量饮酒引起的常见肝脏疾病，其发生发展涉及脂质代谢紊乱、氧化应激、炎症反应及肝细胞死亡等多种病理过程。乙醇主要在肝脏中经乙醇脱氢酶（ADH）、乙醛脱氢酶（ALDH）及细胞色素P450 2E1（CYP2E1）等酶代谢，过量饮酒可导致活性氧（ROS）过度生成、脂质过氧化及铁代谢失衡，进而加剧肝细胞损伤。近年来研究发现，铁死亡（ferroptosis）作为一种以铁依赖性脂质过氧化为主要特征的调控性细胞死亡方式，在酒精性肝损伤的发生发展中发挥重要作用。

NRF2是调控细胞抗氧化防御的重要转录因子，可通过调节胱氨酸转运蛋白SLC7A11及谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）的表达，维持细胞氧化还原稳态并抑制铁死亡。因此，靶向NRF2/SLC7A11/GPX4信号通路被认为是缓解酒精性肝损伤的潜在干预策略。阿司匹林丁香酚酯（aspirin eugenol ester，AEE）是通过阿司匹林与丁香酚酯化反应合成的新型化合物，前期研究已证实其具有抗炎、抗氧化、改善脂质代谢及缓解肝脏脂肪变性等药理活性。然而，AEE能否有效改善酒精性肝损伤，以及其保护作用是否与铁死亡调控有关，尚缺乏系统研究。

基于此，本研究重点围绕以下科学问题展开： AEE能否通过改善乙醇代谢紊乱、氧化应激及脂质过氧化减轻酒精性肝损伤？其肝脏保护作用是否依赖NRF2/SLC7A11/GPX4信号通路介导的铁死亡抑制？此外，AEE是否能够通过调节肝脏代谢网络进一步改善酒精诱导的代谢稳态失衡？研究通过细胞和动物模型，结合转录组学、代谢组学及药理学干预实验，系统评价AEE的肝脏保护作用并探讨其潜在分子机制。

02

重要发现及亮点

1. AEE能够显著减轻乙醇诱导的肝细胞损伤，转录组分析提示铁死亡是其潜在作用机制

研究首先采用乙醇诱导的AML-12小鼠肝细胞损伤模型，评价阿司匹林丁香酚酯（AEE）的肝细胞保护作用。研究者以6%乙醇处理AML-12细胞3 h，并采用不同浓度AEE（8、16、32和64 μM）预处理24 h，检测细胞存活率及形态学变化。

实验结果显示，乙醇处理显著降低AML-12细胞存活率，并引起明显的细胞皱缩和形态异常，而AEE预处理能够显著改善细胞损伤。进一步通过RNA-seq分析发现，AEE干预后共有296个差异表达基因，其中112个上调、184个下调。GO、KEGG及GSEA富集分析显示，差异基因主要涉及炎症反应、脂质代谢、乙醇代谢及铁死亡等生物学过程，且AEE能够抑制与铁死亡和炎症反应相关的基因集。

上述结果表明，AEE能够有效减轻乙醇诱导的肝细胞损伤，其保护作用可能与调控氧化应激、炎症反应及铁死亡密切相关，为后续机制研究提供了重要线索。

图1：阿司匹林丁香酚酯（AEE）的结构修饰策略。

该图展示了以丁香酚为基础，通过与阿司匹林进行酯化反应获得AEE的设计思路，为后续评价AEE的抗氧化、抗铁死亡及肝脏保护作用提供了化合物基础。

图2：AEE减轻乙醇诱导的AML-12细胞损伤及转录组分析。

（A）不同乙醇浓度对AML-12细胞存活率的影响；（B）AEE对乙醇诱导细胞活力下降的改善作用；（C）细胞形态学观察；（D）GO富集分析；（E）KEGG通路富集分析；（F）GSEA通路分析。

2. AEE能够抑制Erastin诱导的肝细胞铁死亡，减轻铁离子积累和脂质过氧化

为进一步验证AEE是否具有抗铁死亡作用，研究采用Erastin诱导AML-12细胞铁死亡模型，并以铁死亡抑制剂Ferrostatin-1（Fer-1）作为阳性对照。研究者使用20 μM Erastin处理细胞24 h，同时评价AEE对细胞存活率、氧化应激及脂质过氧化的影响。

实验结果显示，Erastin显著降低细胞存活率，增加丙二醛（MDA）、Fe²⁺及脂质过氧化水平，同时降低超氧化物歧化酶（SOD）活性。AEE干预能够显著改善上述异常，其中64 μM AEE明显降低MDA和Fe²⁺水平，抑制脂质过氧化并恢复SOD活性。此外，细胞形态学观察显示，AEE能够减轻Erastin诱导的细胞膜损伤及形态异常，表现出与Fer-1相似的保护趋势。

上述结果表明，AEE具有明显的抗铁死亡活性，能够通过减轻铁离子积累、增强抗氧化能力及抑制脂质过氧化保护肝细胞，进一步支持铁死亡参与其肝脏保护作用。

图3：AEE抑制Erastin诱导的AML-12细胞铁死亡。

（A）细胞存活率；（B）MDA水平；（C）SOD活性；（D）Fe²⁺水平；（E）脂质过氧化水平；（F）细胞形态学观察。

3. AEE通过调控NRF2/SLC7A11/GPX4信号通路减轻氧化应激及铁死亡

为阐明AEE抑制铁死亡的分子机制，研究进一步检测乙醇诱导的AML-12细胞中氧化应激、炎症反应及铁死亡相关指标，并采用RT-qPCR、Western blot和透射电子显微镜等技术进行验证。

实验结果显示，AEE显著降低MDA、Fe²⁺、4-HNE及脂质过氧化水平，恢复SOD活性，并调节炎症相关因子表达。机制研究发现，AEE能够上调NRF2、SLC7A11及GPX4的mRNA和蛋白表达，同时降低BAP1和ACSL4蛋白表达。细胞核与细胞质蛋白分离实验进一步表明，AEE能够恢复乙醇诱导下降的NRF2核内蛋白水平。透射电子显微镜观察显示，AEE明显改善乙醇诱导的线粒体皱缩、线粒体嵴减少及电子密度增加等铁死亡相关超微结构异常。

上述结果表明，AEE能够通过增强NRF2/SLC7A11/GPX4抗氧化防御信号，减轻乙醇诱导的脂质过氧化及线粒体损伤，从而抑制肝细胞铁死亡。

图4：AEE通过NRF2/SLC7A11/GPX4信号通路减轻乙醇诱导的氧化应激及铁死亡。

（A–E）MDA、SOD、Fe²⁺、脂质过氧化及4-HNE水平；（F）相关基因mRNA表达；（G–L）铁死亡相关蛋白Western blot及定量分析；（M–O）NRF2核内与胞质表达分析；（P）透射电子显微镜观察线粒体超微结构。

4. AEE能够显著缓解小鼠酒精性肝损伤，改善肝脏脂质沉积及代谢紊乱

研究采用Lieber-DeCarli酒精液体饲料联合乙醇灌胃建立C57BL/6J小鼠酒精性肝损伤模型，评价AEE的体内肝脏保护作用。研究者设置AEE低、中、高剂量组（54、108和216 mg/kg/day），连续灌胃11天，并在实验末期给予乙醇刺激，检测肝功能、血糖、血脂及肝脏组织病理学变化。

实验结果显示，酒精暴露导致小鼠肝脏和脾脏指数升高，血清ALT、AST水平显著增加，并伴随明显的肝脏脂肪变性及脂质沉积。AEE干预能够显著降低ALT、AST及脏器指数，改善甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白（LDL）和高密度脂蛋白（HDL）等血脂指标。HE染色显示，AEE能够明显减轻肝细胞脂肪变性及组织结构损伤；油红O染色进一步证实，AEE显著减少肝组织脂滴积累。

上述结果表明，AEE具有明确的体内肝脏保护作用，能够减轻酒精诱导的肝细胞损伤、改善脂质代谢紊乱并减少肝脏脂质沉积，为其抗酒精性肝损伤作用提供了动物实验依据。

图5：AEE改善酒精性肝损伤小鼠的肝功能及脂质代谢紊乱。

（A）动物实验设计；（B）体重变化；（C）摄食量；（D）肝脏指数；（E）脾脏指数；（F）AST水平；（G）ALT水平；（H）血糖水平；（I）TG水平；（J）HDL水平；（K）LDL水平；（L）肝组织HE及油红O染色；（M）油红O染色定量分析。

5. AEE通过改善乙醇代谢及氧化应激减轻肝脏损伤

为进一步探究AEE对酒精性肝损伤的保护机制，研究检测了小鼠肝组织中的氧化应激指标及乙醇代谢相关酶表达，重点分析MDA、SOD、Fe²⁺、TXNIP及ADH、ALDH和CYP2E1的变化。

实验结果显示，酒精暴露显著增加肝脏MDA及Fe²⁺水平，降低SOD活性，并上调氧化应激相关基因TXNIP的表达。AEE干预能够显著降低MDA和Fe²⁺水平，高剂量AEE还能够恢复SOD活性并降低TXNIP表达。此外，AEE能够提高ADH和ALDH的表达水平，并在中剂量组显著降低CYP2E1蛋白表达，提示其可改善酒精诱导的乙醇代谢异常。

上述结果表明，AEE不仅能够减轻氧化应激和铁离子积累，还可以通过调节ADH、ALDH和CYP2E1等乙醇代谢相关酶，改善肝脏乙醇代谢紊乱，从而发挥多途径肝脏保护作用。

图6：AEE减轻酒精性肝损伤小鼠的氧化应激并改善乙醇代谢。

（A）MDA水平；（B）SOD活性；（C）Fe²⁺水平；（D）TXNIP mRNA表达；（E）ADH蛋白水平；（F）ALDH蛋白水平；（G）CYP2E1蛋白水平；（H）ADH mRNA表达；（I）ALDH mRNA表达。

6. AEE通过增强肝组织NRF2/SLC7A11/GPX4抗氧化防御能力抑制铁死亡

为进一步验证NRF2/SLC7A11/GPX4信号通路在AEE体内肝脏保护作用中的重要性，研究利用ELISA、免疫组织化学、RT-qPCR及Western blot等技术，检测酒精性肝损伤小鼠肝组织中炎症因子及铁死亡相关蛋白的表达变化。

实验结果显示，酒精暴露显著升高肝组织IL-6水平，下调NRF2、SLC7A11和GPX4蛋白表达，并伴随铁蛋白（Ferritin）减少及转铁蛋白受体1（TFR1）和BAP1蛋白表达升高。AEE干预能够显著降低IL-6水平，提高NRF2、SLC7A11、GPX4及Ferritin蛋白表达，同时降低TFR1和BAP1表达。免疫组化结果进一步证实，AEE能够增加肝组织SLC7A11阳性染色面积。此外，AEE还能够调节Keap1、HO-1、P53及ACSL4等铁死亡相关基因的表达。

上述结果表明，AEE能够在体内增强NRF2/SLC7A11/GPX4信号通路相关的抗氧化防御能力，改善铁代谢异常并减轻炎症反应，为其通过抑制铁死亡缓解酒精性肝损伤提供了进一步的机制证据。

图7：AEE通过调控NRF2/SLC7A11/GPX4信号通路减轻小鼠肝脏铁死亡。

（A–C）IL-6、NRF2及GPX4蛋白水平；（D–E）SLC7A11免疫组织化学染色及定量分析；（F）铁死亡相关基因mRNA表达；（G–N）Ferritin、BAP1、NRF2、SLC7A11、GPX4、TFR1及FPN1的Western blot及定量分析。

7. AEE能够重塑酒精性肝损伤小鼠的肝脏代谢谱，改善多条代谢通路异常

为进一步探究AEE对肝脏代谢稳态的影响，研究采用UPLC-QTOF/MS非靶向代谢组学技术，对正常组、模型组及AEE高剂量组小鼠肝组织进行分析，并结合差异代谢物筛选及代谢通路富集分析，评估AEE对酒精诱导代谢紊乱的调节作用。

实验结果显示，AEE干预后，小鼠肝脏代谢谱发生明显变化，共筛选出7种差异代谢物，包括N-乙酰-L-蛋氨酸、尿苷、牛磺-α-鼠胆酸、L-蛋氨酸、3′-AMP及两种溶血磷脂酰乙醇胺（LysoPE）。与模型组相比，AEE能够显著提高上述代谢物水平。代谢通路富集分析显示，这些变化主要涉及嘧啶代谢、蛋氨酸代谢、甘氨酸和丝氨酸代谢、色氨酸代谢及胆汁酸生物合成等多条代谢通路。

上述结果表明，AEE能够显著调节酒精性肝损伤小鼠的肝脏代谢谱，其保护作用不仅与抑制铁死亡有关，还可能通过改善氨基酸、核苷酸及胆汁酸代谢紊乱，促进肝脏代谢稳态恢复。

图8：AEE对酒精性肝损伤小鼠肝脏代谢谱的影响。

（A）肝组织差异代谢物热图；（B）差异代谢物富集分析；（C）代谢通路分析。

8. AEE在急性酒精性肝损伤大鼠模型中同样表现出肝脏保护作用

为进一步验证AEE的肝脏保护作用，研究采用乙醇灌胃建立SD大鼠急性酒精性肝损伤模型，并以54 mg/kg/day的剂量连续给予AEE干预3天，检测肝组织病理学变化及NRF2/SLC7A11/GPX4信号通路相关指标。

实验结果显示，酒精暴露导致大鼠肝细胞明显肿胀、空泡样变性及局灶性坏死，并降低肝组织ALDH、NRF2、SLC7A11和GPX4的表达水平。AEE干预能够显著改善肝组织病理学损伤，同时上调上述基因及相关蛋白表达。此外，研究还在HepG2细胞和小鼠原代肝细胞中验证了AEE的保护作用，并采用NRF2抑制剂ML385进行功能干预，发现抑制NRF2能够削弱AEE对氧化应激及脂质过氧化的改善作用（补充图S6–S7）。

上述结果表明，AEE在不同动物及细胞模型中均表现出一定的肝脏保护作用，且其抗铁死亡效应与NRF2/SLC7A11/GPX4信号通路密切相关，进一步增强了研究结果的可靠性。

图9：AEE对急性酒精性肝损伤大鼠的保护作用。

（A–E）ADH、ALDH、NRF2、SLC7A11及GPX4 mRNA表达；（F）肝组织HE染色；（G–J）NRF2、SLC7A11及GPX4蛋白表达及Western blot定量分析。

【贡献】★★★★★

本研究系统揭示了阿司匹林丁香酚酯（AEE）缓解酒精性肝损伤的药理作用及潜在分子机制，主要贡献体现在以下几个方面：

1. 拓展了AEE的肝脏保护作用研究。 本研究首次系统评价了AEE对酒精性肝损伤的保护作用，证实其能够改善肝细胞损伤、肝脏脂质沉积、氧化应激及乙醇代谢紊乱，为AEE在酒精相关性肝病中的进一步研究提供了实验依据。

2. 揭示了AEE抑制铁死亡的潜在分子机制。 研究发现，AEE能够调节NRF2/SLC7A11/GPX4信号通路，增强细胞抗氧化防御能力，减轻铁离子积累及脂质过氧化。通过Erastin诱导的铁死亡模型及NRF2抑制剂ML385干预，进一步支持该信号通路参与AEE的肝脏保护作用，为理解酒精性肝损伤中氧化应激与铁死亡的联系提供了新的研究证据。

3. 从多维度阐明了AEE改善酒精性肝损伤的作用特点。 研究结合转录组学、非靶向代谢组学及多种体内外实验，不仅验证了AEE对肝脏损伤和铁死亡相关指标的改善作用，还发现其能够调节氨基酸、嘧啶及胆汁酸等代谢通路，提示AEE可能通过多途径协同改善肝脏代谢稳态。

4. 为AEE进一步开发提供了实验基础。 研究在AML-12细胞、HepG2细胞、小鼠原代肝细胞以及小鼠和大鼠模型中开展验证，增强了研究发现的跨模型一致性，为后续深入研究AEE的作用机制、药代动力学及安全性评价提供了依据。

总体而言，本研究将AEE的肝脏保护作用与铁死亡调控及代谢稳态改善联系起来，提出了以NRF2/SLC7A11/GPX4信号通路为核心的潜在作用机制，为酒精性肝损伤的干预策略及AEE的后续药物开发提供了新的实验依据。

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