近日，我校基础医学院药理学教研室团队在国际权威期刊《Free Radical Biology and Medicine》以厦门医学院为第一完成单位，在线发表题为“An inulin-based fiber-rich diet alleviates doxorubicin cardiotoxicity via the fMet-KCNE2 axis to attenuate ferroptosis and oxidative stress”的研究性论文。

研究团队首次揭示富含菊粉的膳食纤维饮食（FRD）通过调控代谢物N-甲酰甲硫氨酸（fMet）-钾离子通道辅助亚基KCNE2轴，抑制心肌细胞铁死亡，从而减轻阿霉素诱导的心脏毒性。该发现不仅为肿瘤化疗患者的心脏保护提供了全新的营养干预策略，更首次将钾离子通道辅助亚基KCNE2与铁死亡这一新型细胞死亡方式建立直接功能联系，拓展了离子通道调控细胞命运的新认知。

阿霉素作为临床一线蒽环类抗肿瘤药物，其剂量依赖性心脏毒性严重限制了其临床应用，是目前肿瘤心脏病学领域亟待破解的核心难题。现有唯一的临床心脏保护剂右雷佐生因潜在的骨髓抑制及可能干扰抗肿瘤疗效等局限性，临床应用受到极大制约。铁死亡——一种铁依赖性、以脂质过氧化为核心驱动力的新型细胞死亡方式——已被确认为阿霉素心脏毒性的关键病理机制。如何在有效抑制心肌铁死亡的同时不干扰肿瘤治疗效果，是该领域长期未解决的科学难题。

面对这一挑战，研究团队另辟蹊径，从营养干预角度切入，探索膳食纤维是否能够通过调节内源性代谢物发挥心脏保护作用。团队首先建立了阿霉素慢性心脏毒性小鼠模型，发现富含菊粉的膳食纤维饮食干预显著提高了模型动物的生存率，保护心脏功能，减轻心肌损伤和病理改变。值得注意的是，研究团队系统比较了5%和10%两种纤维剂量的保护效果，发现两者在心功能、血清心肌损伤标志物及生存率等核心指标上无显著差异，提示“纤维并非越多越好”——这一发现对临床营养干预方案的优化具有重要指导意义。

为揭示FRD保护心脏的分子机制，团队对小鼠心肌组织进行了转录组测序分析。KEGG通路富集分析明确指向铁死亡通路。进一步的药理学验证实验表明，铁死亡诱导剂可完全消除FRD的心脏保护效应，而铁死亡抑制剂则能模拟FRD的保护作用。这一系列实验确证了铁死亡抑制是FRD介导心脏保护的核心机制。

那么，FRD是如何抑制心肌铁死亡的呢？研究团队运用靶向氨基酸代谢组学技术，系统比较了各组小鼠血清中氨基酸代谢谱的变化。通过多维统计分析和机器学习特征筛选，N-甲酰甲硫氨酸被确认为区分FRD干预组与模型组的最高贡献代谢物。

为了全面揭示FRD保护心脏的分子靶点，团队整合转录组数据与随机森林算法，从数千个基因中筛选出KCNE2作为核心候选靶基因。KCNE2是电压门控钾通道的辅助亚基，既往研究主要聚焦于其心脏电生理调控功能，从未有研究将其与铁死亡建立联系。这表明KCNE2是fMet发挥抗铁死亡作用所必需的分子开关，揭示了“膳食纤维-肠道菌群/代谢重塑-MTFMT-fMet-KCNE2-铁死亡”这一全新的信号轴。

该研究的科学价值在于多重突破：首先，首次建立了膳食纤维干预与阿霉素心脏毒性之间的直接因果联系，为肿瘤患者化疗期间的心脏保护提供了安全、低成本的营养学方案；其次，首次将钾离子通道辅助亚基KCNE2纳入铁死亡的调控网络，拓展了离子通道在细胞死亡调控中的功能边界；再次，开创性地将营养代谢物fMet作为连接饮食干预与细胞命运决定的关键信使，为“精准营养学”在肿瘤心脏病学中的应用提供了全新范式；最后，fMet联合KCNE2可能成为预测或干预化疗心脏毒性的新型生物标志物和治疗靶点。

此项工作依托厦门医学院机能与临床转化福建省高校重点实验室完成，厦门医学院肖鸿文博士、周宇宏教授及田华教授为共同通讯作者。研究工作得到国家自然科学基金（82400361）、福建省科技创新联合资金项目（2024Y9701）、福建省自然科学基金（2023J05287、2022J011399）等项目资助。