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撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

众所周知,乙醛脱氢酶-2(ALDH2)在清除脂质过氧化产物和饮酒产生的乙醛代谢中发挥关键解毒作用。ALDH2 的一个常见突变——ALDH2*2(由其第 504 位的谷氨酸突变为赖氨酸,即Glu504Lys),会造成其酶活大幅降低,该突变广泛存在于东亚人群中,携带率高达 40%,携带者表现为喝酒脸红。此外,ALDH2*2 还与心肌梗死风险增加相关。

铁死亡(Ferroptosis)是一种由脂质过氧化引发的铁依赖性的程序性细胞死亡形式,近年来被认为与缺血性心脏损伤密切相关。然而,在急性心肌梗死(AMI)中,铁死亡的作用与机制仍不清楚。

2026 年 1 月 20 日,中国科学院上海营养与健康研究所/香港城市大学尹慧勇教授、海军军医大学李攀教授、中山大学附属第八医院黄辉教授作为共同通讯作者(陈欣虞修简仲珊珊为论文共同第一作者),在Circulation期刊发表了题为:ALDH2/eIF3E Interaction Modulates Protein Translation Critical for Cardiomyocyte Ferroptosis in Acute Myocardial Ischemia Injury 的研究论文。

该研究首次发现,ALDH2*2 通过促进铁死亡相关基因 mRNA 的选择性翻译,加剧了心肌梗死后的急性心力衰竭。具体而言,ALDH2*2 导致 ALDH2 蛋白水平下降,通过释放 eIF3E 因子,打破了其与真核翻译起始复合物 eIF3 之间的相互作用,促进 eIF3E–eIF4G1–mRNA 三元复合物形成,从而驱动铁死亡关键基因 TFRC 和 ACSL4 等 mRNA 的特异性翻译,导致心肌细胞的铁死亡加剧,促进心脏功能恶化 。

这项研究也提示我们,抑制铁死亡是治疗心肌损伤的一种可行的心脏保护策略,尤其适用于 ALDH2*2 携带者。

在这项新研究中,研究团队纳入了一组 177 名急性心力衰竭且 ALDH2 为野生型和 ALDH2*2 基因型的中国患者。在野生型和 ALDH2*2 小鼠以及通过腺相关病毒(AAV)进行心肌细胞特异性敲低 eIF3E 的小鼠中,建立了左前降支冠状动脉结扎的心肌梗死小鼠模型。通过基于质谱的脂质组学和代谢组学技术,对人血浆、小鼠血清样本、小鼠心脏组织和原代心肌细胞中的脂质过氧化产物进行了测定。

人类 ALDH2*2 携带者在急性心肌梗死(AMI)后会出现更严重的心力衰竭,通过脂质组学分析发现,其血浆中存在铁死亡的特征,表现为生物活性脂质增加和抗氧化剂(例如辅酶 Q10 和 BH4)减少。在 ALDH2*2 基因型的小鼠心肌梗死模型中也观察到了类似的特征,而通过 Fer-1 抑制铁死亡,则显著改善了心脏功能,并逆转了铁死亡标志物。重要的是,ALDH2*2 显著降低了 ALDH2 蛋白水平,而铁死亡相关标志物(包括 TFRC 和 ACSL4)在梗死心肌组织中显著上调。

从机制上来说,ALDH2 通过 eIF3E 因子与 eIF3 复合物发生物理相互作用,从而阻止 eIF3E-eIF4G1-mRNA 三元复合物的形成。ALDH2*2 突变导致了 ALDH2 缺乏,破坏了其与 eIF3 复合物的相互作用,释放出结合的 eIF3E 以形成 eIF3E-eIF4G1-mRNA 三元复合物,从而驱动选择性翻译含有 GAGGACR(R 代表 A/G)基序的 mRNA(例如 TFRC、ACSL4 和 UAP1),进而促进铁死亡。在心肌梗死(MI)模型中,持续敲低心肌细胞特异性 eIF3E,能够通过减轻铁死亡来恢复 ALDH2*2 的心脏功能。

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ALDH2 调控蛋白翻译影响心肌细胞铁死亡的分子机制

总的来说,这项研究表明,ALDH2*2 通过促进含有 GAGGACR 基序的 mRNA 的选择性翻译,从而驱动心肌细胞的铁死亡,加重心肌梗死后的急性心力衰竭。因此,针对铁死亡进行靶向治疗,是减轻心肌梗死损伤的一种潜在治疗选择,尤其是对于 ALDH2*2 携带者。

论文链接:

https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/CIRCULATIONAHA.125.075220