糖尿病腎?。―N）作為糖尿病最嚴重的微血管并發(fā)癥之一，一直是導致終末期腎病的主要原因。長期以來，“腎小球中心論” 主導著 DN 發(fā)病機制的研究，但越來越多證據(jù)表明，腎小管損傷在 DN 進展中起著關鍵作用，甚至可能先于腎小球病變出現(xiàn)。鐵死亡作為一種鐵依賴的程序性細胞死亡方式，其在 DN 腎小管損傷中的具體作用及調控機制尚不明確。尤其是谷胱甘肽過氧化物酶 4（GPX4）作為重要的抗氧化酶，其在腎近端小管上皮細胞（RTECs）中的表達調控機制仍未完全闡明。因此，深入探究鐵死亡在 DN 中的作用及相關調控通路，對于尋找新的治療靶點具有迫切的臨床意義。
華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬同濟醫(yī)院的研究團隊在《Cell Communication and Signaling》發(fā)表的研究，圍繞 DN 腎小管損傷中的鐵死亡機制展開系統(tǒng)研究。研究旨在明確鐵死亡在 DN 不同階段的作用、維生素 D 受體（VDR）對 GPX4 的調控機制，以及 E3 泛素連接酶 PRPF19 在 VDR 降解中的角色，并篩選潛在的干預藥物。
主要技術方法
研究采用了多種關鍵技術：
①構建 STZ 誘導糖尿病小鼠和 db/db 小鼠兩種 DN 動物模型，結合臨床 DN 患者血漿樣本，分析鐵死亡相關標志物；
②通過雙熒光素酶報告基因實驗、染色質免疫沉淀（CUT&RUN）和電泳遷移率變動分析（EMSA）驗證 VDR 與 GPX4 啟動子的結合；
③利用免疫沉淀 - 質譜（IP-MS）篩選 VDR 相互作用蛋白，結合分子對接、表面等離子體共振（SPR）和高效親和珠靶向釣取技術確定小檗堿（BBR）與 PRPF19 的結合；
④通過 RNA 測序（RNA-seq）、透射電鏡（TEM）和免疫熒光等技術分析腎組織病理及分子表達變化。
研究結果
鐵死亡是 DN 晚期主要的細胞死亡形式
通過給高脂喂養(yǎng)的 STZ 誘導糖尿病小鼠腹腔注射不同細胞死亡抑制劑，發(fā)現(xiàn)早期 DN 中壞死性凋亡抑制劑 Nec-1 可改善腎功能，而晚期 DN 中鐵死亡抑制劑 Fer-1 顯著減輕腎小管腫脹、間質纖維化及線粒體損傷。臨床 DN 患者血漿中脂質過氧化產物（MDA、4-HNE）和鐵過載標志物（Ferritin、TfR1）升高，抗氧化物質（GSH、GPX4）降低，證實鐵死亡在 DN 晚期的關鍵作用。
VDR 是 GPX4 的關鍵轉錄調控因子
RNA 測序和 Western blot 顯示 DN 模型中 GPX4 表達下調，且與 DN 進展呈負相關。通過 4 個轉錄因子數(shù)據(jù)庫預測及雙熒光素酶報告基因實驗，證實 VDR 通過結合 GPX4 啟動子區(qū) AGGGTCA 序列（轉錄起始位點上游 1423-1430 bp）促進其轉錄。VDR 敲除小鼠（VDR-cKO）在 STZ+HFD 誘導后，GPX4 表達顯著降低，脂質過氧化加劇，腎功能惡化，而 VDR 激動劑帕立骨化醇（PAR）可改善腎損傷，表明 VDR 通過調控 GPX4 抑制鐵死亡。
PRPF19 介導 VDR 的泛素化降解
IP-MS 篩選出 VDR 互作蛋白 PRPF19（E3 泛素連接酶），免疫熒光和 Co-IP 證實兩者在細胞質共定位，且 AGEs 刺激增強其相互作用。PRPF19 過表達降低 VDR 蛋白水平，敲除則升高 VDR，泛素化實驗表明 PRPF19 促進 VDR 泛素化降解。機制上，PRPF19 通過泛素 - 蛋白酶體途徑調控 VDR 穩(wěn)定性，影響 GPX4 表達及鐵死亡進程。
小檗堿（BBR）靶向 PRPF19 抑制 VDR 降解
分子對接顯示 BBR 與 PRPF19 結合能最低（-8.3 kcal/mol），SPR 證實兩者直接結合（KD=3.38×10-6 M）。BBR-immobilized beads pull-down 實驗富集到 PRPF19，且 BBR 可競爭性抑制 VDR 與 PRPF19 結合，減少 VDR 泛素化。體內外實驗表明，BBR 通過抑制 PRPF19 介導的 VDR 降解，恢復 GPX4 表達，減輕脂質過氧化和線粒體損傷，改善 DN 小鼠腎功能。
研究結論與意義
本研究揭示了 DN 腎小管損傷中 “PRPF19/VDR/GPX4” 軸的關鍵作用：PRPF19 通過泛素化降解 VDR，下調 GPX4 表達，促進鐵死亡；而 BBR 作為 PRPF19 新型抑制劑，通過競爭性結合 PRPF19，穩(wěn)定 VDR，抑制鐵死亡，減輕腎損傷。研究首次明確鐵死亡在 DN 晚期的主導地位，闡明 VDR 轉錄調控 GPX4 的分子機制及 PRPF19 的降解作用，為 DN 治療提供了 PRPF19 這一潛在靶點，并驗證了 BBR 的腎保護效應，為中藥活性成分在 DN 中的應用提供了實驗依據(jù)。此外，研究為理解 DN 中細胞死亡方式的動態(tài)變化及轉錄調控網絡提供了新視角，有助于推動靶向鐵死亡的精準治療策略發(fā)展。
