完全还原型维生素K 可高效抑制细胞铁死亡

据Mishima E 2022 年8 月3 日（Nature，2022 Aug 3.doi:10.1038/s41586-022-05022-3）报道，德国亥姆霍兹慕尼黑中心、加拿大渥太华大学和日本东北大学等研究机构的研究人员研究发现，完全还原型维生素K 作为一种抗氧化剂，有效地抑制了细胞铁死亡（ferroptosis）。

铁死亡是一种自然形式的细胞死亡，其特点是细胞膜被氧化破坏，在这种细胞死亡中，细胞中的铁发挥着重要作用。 此外，铁死亡抑制蛋白（ferroptosis suppressor protein-1，FSP1）是华法林不敏感酶，可对维生素K 进行还原，但是这种维生素K 还原酶的身份一直不为人知。

在过去的几年里，铁死亡被认为是阿尔茨海默病和急性器官损伤及其他许多疾病的驱动因素。 因此，这项新研究的结果提出了一个概念，即维生素K 治疗可能是改善这些与铁死亡有关的疾病的一个新的强有力策略。

鉴于阻止铁死亡被认为是治疗许多退行性疾病的一种非常有前景的方法， 研究人员正在广泛地探索调节铁死亡的新机制和化合物。为了确定这些新分子，研究人员系统地研究了一些天然存在的维生素，以及它们的衍生物。结果发现，维生素K，包括叶绿醌（也称为维生素K1）和甲基萘醌4（也称为维生素K2），能够有效地让细胞和组织免受铁死亡的影响。

2019年，Conrad M 博士及其研究团队已经确定了一种酶是一种新型的、强有力的铁死亡抑制剂，即FSP1。如今发现，完全还原形式的维生素K 氢醌（vitamin K hydroquinone）作为一种强大的亲脂性抗氧化剂起作用，通过在脂质双层中捕获氧自由基来阻止铁中毒。此外，研究人员确定FSP1 是有效地将维生素K 还原为维生素K 氢醌的酶，从而驱动一种新的非经典维生素K 循环。鉴于维生素K 关键性地参与血液凝固过程，进一步发现，FSP1 负责维生素K 还原途径，对华法林不敏感，而华法林则是最常用的抗凝血剂之一。

揭开这种酶的身份，解决了血液凝固中维生素K 代谢的最后一个谜题，并阐明了维生素K 成为过量华法林的解毒剂的分子机制。 将铁死亡研究和维生素K 生物学这两个领域联系在一起，它们将成为开发新的治疗策略的铺路石，用于治疗与铁死亡相关的疾病。