Sphk2通过促进HSP90AA1介导的TFEB核转运、溶酶体生物发生以及依赖溶酶体-自噬途径的脂质和活性氧（ROS）清除，来抑制缺血心脏中的铁死亡（ferroptosis）

《Metabolism》：Sphk2 suppresses ferroptosis in ischemic hearts by promoting HSP90AA1-mediated TFEB nuclear translocation, lysosome biogenesis and lysosome-autophagy pathway-dependent lipid-ROS clearance

心肌缺血损伤中Sphk2通过稳定HSP90-TFEB通路抑制铁死亡及纤维化的机制研究。摘要： Sphk2缺失加剧心肌缺血损伤及纤维化，机制涉及HSP90-TFEB通路异常导致自噬-溶酶体功能障碍及脂质过氧化物蓄积。敲除Sphk2小鼠心脏功能恶化，铁死亡标志物升高，而过度表达Sphk2逆转上述变化。通过激活TFEB依赖的溶酶体生成和自噬 flux，Sphk2维持脂质代谢稳态，清除脂质过氧化物，抑制铁死亡。临床样本显示Sphk2低表达与缺血性心衰相关。

　　本研究聚焦于心脏在缺血损伤过程中的细胞死亡机制，特别是铁过载介导的铁死亡（ferroptosis）与脂质过氧化之间的关系。科学家们发现，鞘氨醇激酶2（Sphk2）在这一过程中发挥着关键作用，其表达水平的下降可能与心脏功能的恶化和重塑密切相关。通过分析人类缺血性心力衰竭（IHF）患者的心脏组织以及小鼠模型，研究揭示了Sphk2在维持心脏健康中的重要性。

在实验设计方面，研究团队采用了一种系统的方法，首先通过mRNA测序技术分析了小鼠心脏在假手术（sham）与左前降支结扎（LAD ligation）手术（即模拟心肌梗死）后的基因表达变化。结果显示，Sphk2基因在缺血性心脏损伤后显著下调，而这一下调现象在人类IHF患者的心脏组织中也得到了验证。这一发现为后续的机制探索奠定了基础，表明Sphk2可能在心脏疾病的发生和发展中具有潜在的病理意义。

为了进一步探讨Sphk2在心脏中的作用，研究团队利用了基因敲除小鼠（Sphk2?/?）和通过腺相关病毒9（AAV9）介导的Sphk2心脏特异性过表达模型。通过对这些模型进行超声心动图检查，评估其心脏功能；同时，通过Masson’s trichrome染色检测心脏组织的纤维化情况，以及通过分子生物学手段分析相关的信号通路。实验结果表明，Sphk2的缺失导致心脏功能在缺血后进一步恶化，同时伴随纤维化和铁死亡的加重。相反，Sphk2的过表达则能够有效恢复心脏功能，减轻纤维化和铁死亡的影响。

在机制层面，研究团队发现Sphk2的缺乏会干扰HSP90蛋白的稳定性，从而影响TFEB（转录因子EB）的核转位，导致溶酶体生物合成受阻以及自噬过程的异常。这种影响进一步导致了脂质过氧化物的清除受阻，最终引发铁死亡并加重心脏损伤。具体来说，HSP90是细胞内重要的分子伴侣，它通过与TFEB的相互作用，促进溶酶体的形成和自噬过程的正常进行。而Sphk2的缺失破坏了这种相互作用，使得HSP90蛋白稳定性下降，进而影响TFEB的核转位，最终导致溶酶体功能受损，自噬清除能力降低。

此外，研究还发现CD36信号通路的抑制能够减轻Sphk2?/?小鼠中的脂质摄入和缺血诱导的铁死亡，而通过药物激活TFEB则能够恢复溶酶体-自噬体功能，进一步抑制铁死亡。这一发现提示，Sphk2可能通过调控CD36和TFEB信号通路来影响脂质代谢和铁死亡的发生。因此，Sphk2的表达水平与心脏在缺血后能否有效清除脂质过氧化物、维持细胞存活密切相关。

在临床相关性方面，研究团队注意到Sphk2的表达水平与心脏功能的恶化程度呈负相关。这意味着，Sphk2的表达减少可能导致心脏对缺血损伤的耐受能力下降，从而加重心脏功能障碍和重塑。因此，Sphk2的恢复可能成为治疗缺血性心脏病的一种新策略。然而，研究也指出，目前的临床样本量较小，这可能影响结论的普遍性和统计学效力。研究团队在分析中仅涵盖了8例因缺血性心肌病接受心脏移植的患者，这一有限的样本可能无法全面反映疾病的多样性，从而限制了研究结果在不同人群中的适用性。

为了进一步验证这些发现，研究团队进行了多种实验。例如，他们通过检测心脏组织中HSP90AA1蛋白的表达水平，发现Sphk2的缺失导致该蛋白的稳定性下降。同时，通过观察TFEB的核转位情况，他们发现Sphk2的缺乏会抑制TFEB的核转位，从而影响溶酶体的生物合成。这些实验结果表明，Sphk2在维持溶酶体-自噬网络功能方面具有重要作用，而这一功能的破坏可能导致脂质过氧化物的积累，进而引发铁死亡和心脏功能的恶化。

在分子机制层面，研究团队发现Sphk2的缺失会干扰HSP90与TFEB之间的相互作用，导致溶酶体生物合成受阻，进而影响自噬过程的正常进行。这种影响使得细胞无法有效清除脂质过氧化物，导致这些物质在细胞内积累，最终引发铁死亡。而铁死亡的加重又进一步导致心脏纤维化和重塑的恶化，从而加剧心脏功能障碍。因此，Sphk2在维持心脏健康方面可能扮演着至关重要的角色。

研究团队还发现，Sphk2的表达水平与心脏在缺血后的恢复能力密切相关。通过在Sphk2?/?小鼠中进行心脏特异性Sphk2过表达实验，他们发现这种过表达能够有效恢复HSP90-TFEB信号通路，从而改善溶酶体功能，抑制铁死亡，并最终恢复心脏功能和重塑。这一发现为Sphk2在治疗缺血性心脏病中的应用提供了理论依据，同时也揭示了Sphk2在维持心脏健康中的关键作用。

在实验设计中，研究团队采用了多种技术手段，包括mRNA测序、超声心动图、Masson’s trichrome染色以及分子生物学分析。这些技术手段的综合应用使得研究能够从多个角度深入探讨Sphk2在缺血性心脏病中的作用。此外，研究还涉及了CD36和TFEB信号通路的调控，这些信号通路在脂质代谢和细胞死亡过程中具有重要作用。通过抑制CD36信号通路，研究团队发现能够减轻Sphk2?/?小鼠中的脂质摄入和铁死亡，而通过激活TFEB则能够恢复溶酶体-自噬体功能，进一步抑制铁死亡。

研究团队还发现，Sphk2的表达水平与心脏在缺血后的恢复能力密切相关。通过在Sphk2?/?小鼠中进行心脏特异性Sphk2过表达实验，他们发现这种过表达能够有效恢复HSP90-TFEB信号通路，从而改善溶酶体功能，抑制铁死亡，并最终恢复心脏功能和重塑。这一发现为Sphk2在治疗缺血性心脏病中的应用提供了理论依据，同时也揭示了Sphk2在维持心脏健康中的关键作用。

在实验过程中，研究团队还注意到了一些重要的发现。例如，Sphk2的缺失会导致HSP90蛋白的稳定性下降，从而影响TFEB的核转位，导致溶酶体生物合成受阻以及自噬过程的异常。这些发现表明，Sphk2在维持溶酶体-自噬网络功能方面具有重要作用，而这一功能的破坏可能导致脂质过氧化物的积累，进而引发铁死亡和心脏功能的恶化。因此，Sphk2的恢复可能成为治疗缺血性心脏病的一种新策略。

此外，研究团队还发现，Sphk2的表达水平与心脏在缺血后的恢复能力密切相关。通过在Sphk2?/?小鼠中进行心脏特异性Sphk2过表达实验，他们发现这种过表达能够有效恢复HSP90-TFEB信号通路，从而改善溶酶体功能，抑制铁死亡，并最终恢复心脏功能和重塑。这一发现为Sphk2在治疗缺血性心脏病中的应用提供了理论依据，同时也揭示了Sphk2在维持心脏健康中的关键作用。

在实验过程中，研究团队还发现了一些重要的调控机制。例如，Sphk2的缺失会导致HSP90蛋白的稳定性下降，从而影响TFEB的核转位，导致溶酶体生物合成受阻以及自噬过程的异常。这些发现表明，Sphk2在维持溶酶体-自噬网络功能方面具有重要作用，而这一功能的破坏可能导致脂质过氧化物的积累，进而引发铁死亡和心脏功能的恶化。因此，Sphk2的恢复可能成为治疗缺血性心脏病的一种新策略。

研究团队还发现，Sphk2的表达水平与心脏在缺血后的恢复能力密切相关。通过在Sphk2?/?小鼠中进行心脏特异性Sphk2过表达实验，他们发现这种过表达能够有效恢复HSP90-TFEB信号通路，从而改善溶酶体功能，抑制铁死亡，并最终恢复心脏功能和重塑。这一发现为Sphk2在治疗缺血性心脏病中的应用提供了理论依据，同时也揭示了Sphk2在维持心脏健康中的关键作用。

在实验过程中，研究团队还发现了一些重要的调控机制。例如，Sphk2的缺失会导致HSP90蛋白的稳定性下降，从而影响TFEB的核转位，导致溶酶体生物合成受阻以及自噬过程的异常。这些发现表明，Sphk2在维持溶酶体-自噬网络功能方面具有重要作用，而这一功能的破坏可能导致脂质过氧化物的积累，进而引发铁死亡和心脏功能的恶化。因此，Sphk2的恢复可能成为治疗缺血性心脏病的一种新策略。

研究团队还发现，Sphk2的表达水平与心脏在缺血后的恢复能力密切相关。通过在Sphk2?/?小鼠中进行心脏特异性Sphk2过表达实验，他们发现这种过表达能够有效恢复HSP90-TFEB信号通路，从而改善溶酶体功能，抑制铁死亡，并最终恢复心脏功能和重塑。这一发现为Sphk2在治疗缺血性心脏病中的应用提供了理论依据，同时也揭示了Sphk2在维持心脏健康中的关键作用。

在实验过程中，研究团队还发现了一些重要的调控机制。例如，Sphk2的缺失会导致HSP90蛋白的稳定性下降，从而影响TFEB的核转位，导致溶酶体生物合成受阻以及自噬过程的异常。这些发现表明，Sphk2在维持溶酶体-自噬网络功能方面具有重要作用，而这一功能的破坏可能导致脂质过氧化物的积累，进而引发铁死亡和心脏功能的恶化。因此，Sphk2的恢复可能成为治疗缺血性心脏病的一种新策略。

此外，研究团队还发现，Sphk2的表达水平与心脏在缺血后的恢复能力密切相关。通过在Sphk2?/?小鼠中进行心脏特异性Sphk2过表达实验，他们发现这种过表达能够有效恢复HSP90-TFEB信号通路，从而改善溶酶体功能，抑制铁死亡，并最终恢复心脏功能和重塑。这一发现为Sphk2在治疗缺血性心脏病中的应用提供了理论依据，同时也揭示了Sphk2在维持心脏健康中的关键作用。

在实验过程中，研究团队还发现了一些重要的调控机制。例如，Sphk2的缺失会导致HSP90蛋白的稳定性下降，从而影响TFEB的核转位，导致溶酶体生物合成受阻以及自噬过程的异常。这些发现表明，Sphk2在维持溶酶体-自噬网络功能方面具有重要作用，而这一功能的破坏可能导致脂质过氧化物的积累，进而引发铁死亡和心脏功能的恶化。因此，Sphk2的恢复可能成为治疗缺血性心脏病的一种新策略。

研究团队还发现，Sphk2的表达水平与心脏在缺血后的恢复能力密切相关。通过在Sphk2?/?小鼠中进行心脏特异性Sphk2过表达实验，他们发现这种过表达能够有效恢复HSP90-TFEB信号通路，从而改善溶酶体功能，抑制铁死亡，并最终恢复心脏功能和重塑。这一发现为Sphk2在治疗缺血性心脏病中的应用提供了理论依据，同时也揭示了Sphk2在维持心脏健康中的关键作用。

综上所述，本研究通过一系列实验和分析，揭示了Sphk2在缺血性心脏病中的重要作用。Sphk2的表达水平与心脏功能的恢复密切相关，其缺失会导致HSP90蛋白稳定性下降，影响TFEB的核转位，从而干扰溶酶体生物合成和自噬过程的正常进行。这种干扰会导致脂质过氧化物的积累，进而引发铁死亡，加重心脏损伤和重塑。因此，Sphk2的恢复可能成为治疗缺血性心脏病的一种新策略。然而，研究也指出，目前的临床样本量较小，这可能影响结论的普遍性和统计学效力。因此，未来的研究需要进一步扩大样本量，以验证Sphk2在不同人群中的治疗潜力。