近日，江苏省解剖学会常务理事、南京大学医学院王勇教授团队的最新研究成果在线发表于环境科学领域权威期刊《Ecotoxicology and Environmental Safety》（影响因子6.1，中科院一区）。该研究以《MC-LR triggers trophoblast ferroptosis at the maternal-fetal interface by directly targeting PKM2 to reprogram metabolism》为题，首次明确了常见水体污染物微囊藻毒素- LR（MC-LR）诱发胎儿生长受限（FGR）的分子机制，为环境因素相关胎盘源性疾病的防治提供了全新视角与潜在方案。

当前，全球变暖加剧导致蓝藻水华频发，淡水蓝藻产生的微囊藻毒素在自然水体中广泛分布且稳定性极强。其中，MC-LR是分布最广、毒性最强的一种，常规水处理工艺难以将其彻底去除。该毒素可在水生生物体内富集，并通过食物链进入人体，对公共健康构成潜在威胁。已有研究提示 MC-LR 可能与不良妊娠结局相关，但具体作用机制尚未被阐明。

胎盘作为母胎间物质交换的核心枢纽，其功能异常会引发多种严重妊娠期并发症。为揭示 MC-LR的胎盘毒性机制，研究团队构建了MC-LR 孕期暴露小鼠模型，同时开展体外人胎盘滋养层细胞实验。结果发现，MC-LR 暴露后，孕鼠胎盘及滋养层细胞出现典型的铁死亡特征——线粒体功能障碍、活性氧（ROS）蓄积、关键抗氧化酶 GPX4 表达下调及脂质过氧化反应增强。铁死亡是近年来发现的一种铁依赖性新型细胞程序性死亡方式，而胎盘富含不饱和磷脂的特殊脂质构成，使其在胎盘生理与病理过程中具有关键作用。该研究首次将环境毒素 MC-LR、胎盘功能障碍与铁死亡前沿科学概念建立起直接关联。

研究的核心突破在于锁定了MC-LR在细胞内的直接作用靶点——丙酮酸激酶PKM2。PKM2是母胎界面关键代谢酶。团队通过深入研究证实：MC-LR 可与PKM2直接结合，抑制其从四聚体向二聚体转变；这一变化一方面导致PKM2二聚体减少，使其无法作为转激活因子激活NRF2，进而降低下游抗氧化酶 GPX4 和 GCLC 的转录水平；另一方面，PKM2四聚体增多会增强其丙酮酸激酶活性，促使滋养层细胞代谢模式从氧化磷酸化向糖酵解转变，最终引发线粒体功能障碍，诱发铁死亡。

值得关注的是，该研究同时带来了重要治疗启示。团队发现，维生素 B6（吡哆醇）可逆转 MC-LR 对PKM2的变构激活，促进PKM2重新二聚化，从而有效拮抗MC-LR诱导的铁死亡毒性。这一发现为开发环境毒素所致胎盘源性疾病的干预疗法提供了明确的候选分子。

研究由王勇教授团队独立完成，博士生郭美红为第一作者。研究工作得到国家自然科学基金、江苏省自然科学研究项目等多项基金的大力支持。

原文链接：DOI: 10.1016/j.ecoenv.2025.119451

图/文：王勇