血管内皮细胞中的游离血红素毒性在包括镰状细胞病在内的溶血性疾病的发病机制中起着至关重要的作用。目前的研究表明，人α1-抗胰蛋白酶(A1AT)是一种对血红素具有高亲和力的丝氨酸蛋白酶抑制剂，可以拯救游离血红素引起的内皮细胞(EC)损伤。A1AT通过一种不同于人血清白蛋白和血凝素(两种典型的血红素结合蛋白)的途径来保护内皮免受游离血红素的毒性。A1AT抑制血红素介导的内皮细胞的促炎活化和死亡，但不影响细胞内血红素水平的增加和血红素诱导酶血红素加氧酶-1的上调。此外，A1AT减少了血红素介导的线粒体活性氧的产生。细胞外游离血红素导致内皮细胞摄取A1AT的增加，这在溶酶体中检测到，并被发现减少了这些细胞器对血红素的依赖的碱化。最后，A1AT能够恢复内皮细胞中依赖血红素的功能障碍的自噬。