脂钙蛋白-2通过JNK通路调控铁死亡成为光诱导视网膜变性的新型治疗靶点

本研究针对视网膜变性这一全球致盲主因，创新性地揭示了脂钙蛋白-2(LCN2)通过激活JNK通路诱导光感受器细胞铁死亡(ferroptosis)的关键机制。复旦大学附属眼耳鼻喉科医院团队通过661W细胞模型和SD大鼠体内实验，首次证实LCN2上调会促进Fe2+积累、抑制SLC7A11/GPX4抗氧化轴，而AAV-shRNA介导的LCN2敲除可显著保护视网膜结构与功能。该研究为年龄相关性黄斑变性(AMD)等视网膜退行性疾病提供了全新治疗靶点，发表于《Molecular Medicine》。

　　

视网膜变性是导致不可逆视力丧失的主要病因，其中年龄相关性黄斑变性(AMD)和视网膜色素变性(RP)等疾病的核心病理特征都是光感受器细胞的进行性死亡。尽管细胞凋亡机制已被广泛研究，但临床观察发现凋亡抑制剂仅能部分延缓视网膜退化，暗示存在其他细胞死亡途径的参与。近年来，一种铁依赖的新型程序性死亡方式——铁死亡(ferroptosis)在神经退行性疾病中崭露头角，其特征是铁离子(Fe²⁺)蓄积和脂质过氧化爆发。特别值得注意的是，视网膜作为人体氧化压力最高的组织之一，其富含多不饱和脂肪酸的光感受器细胞对铁死亡异常敏感。然而，驱动视网膜铁死亡的具体分子机制仍属未知，这严重制约了相关治疗策略的开发。

复旦大学附属眼耳鼻喉科医院的研究团队将目光投向了脂钙蛋白-2(LCN2)——这个具有铁离子调控功能的多效蛋白在脑卒中等疾病中已被证明可促进铁死亡，但在视网膜变性领域仍属空白。研究人员假设：光损伤可能通过上调LCN2表达，进而通过特定信号通路触发光感受器铁死亡。为验证这一假说，他们综合运用体外661W光感受器细胞模型和体内SD大鼠光损伤模型，系统探究了LCN2在视网膜铁死亡中的作用及机制。研究最终证实LCN2-JNK轴是光诱导视网膜变性的关键调控通路，相关成果发表在《Molecular Medicine》杂志。

研究主要采用四大技术体系：1）建立标准化的661W细胞蓝光损伤模型(6000 lx,5 h)和SD大鼠视网膜变性模型(2500 lx,24 h)；2）通过重组LCN2蛋白(rLCN2)处理和小干扰RNA(siLCN2)转染进行功能增益与缺失实验；3）应用磷酸化激酶阵列和Western blot解析JNK信号通路；4）采用AAV2/2载体介导的shRNA视网膜下注射实现体内基因沉默，并结合组织学(H&E染色)和功能学(视网膜电图ERG)评估保护效果。

光暴露上调LCN2并诱导铁死亡标志物改变
通过时间梯度实验发现，蓝光照射导致661W细胞活力呈时间依赖性下降，同时伴随LCN2蛋白表达显著增加。Western blot显示铁死亡关键调控因子——谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)和胱氨酸/谷氨酸逆向转运体轻链SLC7A11的表达同步降低，提示光损伤可能通过LCN2诱发铁死亡。

LCN2直接触发光感受器铁死亡
外源性rLCN2(1 μg/mL)处理24小时可重现光损伤表型：透射电镜观察到线粒体皱缩等典型铁死亡超微结构；生化检测显示细胞内Fe²⁺含量增加2.1倍，活性氧(ROS)升高1.8倍，同时伴随脂质过氧化产物丙二醛(MDA)上升和抗氧化剂谷胱甘肽(GSH)耗竭。这些变化均被siLCN2预处理显著逆转，证实LCN2是光诱导铁死亡的核心介质。

JNK通路介导LCN2的促铁死亡效应
磷酸化激酶阵列筛选发现rLCN2处理可特异性激活c-Jun N末端激酶(JNK)。机制研究表明，JNK抑制剂SP600125不仅能阻断JNK磷酸化，还能挽救rLCN2导致的SLC7A11/GPX4表达抑制和GSH耗竭。在动物模型中，AAV-shLCN2同样抑制了光损伤后的JNK通路活化，证实该通路在体内的保守性。

LCN2沉默保护视网膜结构与功能
视网膜下注射AAV-shLCN2三周后，光损伤导致的视网膜外核层(ONL)厚度减少改善57%，光感受器核层排列数从3-4层恢复至6-7层。ERG检测显示，治疗组视杆细胞主导的暗适应b波振幅较对照组提高2.3倍，表明视觉功能得到实质性保护。

这项研究首次阐明LCN2-JNK轴在光诱导视网膜变性中的核心作用，突破性地提出：不同于传统认知中LCN2在急性炎症中的保护作用，其在慢性视网膜退行过程中主要发挥促铁死亡的"坏角色"。从转化医学角度看，该研究为AMD等疾病提供了两个潜在干预策略：一是开发靶向LCN2的单抗或基因疗法，二是利用已临床应用的JNK抑制剂(如SP600125)进行老药新用。特别值得注意的是，研究中采用的AAV2/2载体已有多项眼科基因治疗临床试验，这显著提升了治疗方案的转化可行性。

未来研究需解决几个关键问题：首先，需明确LCN2在AMD患者玻璃体中的表达谱；其次，应探索不同视网膜细胞类型(如RPE与光感受器)在铁死亡中的协同作用；最后，需在大型动物模型中验证AAV-shLCN2的长期安全性和有效性。尽管如此，该研究无疑为理解视网膜退行性疾病的分子机制开辟了新视角，并为开发"铁死亡靶向治疗"这一全新治疗范式奠定了理论基础。