靶向降解雌激素受体β以克服非小细胞肺癌中对奥西替尼的耐药性

《Bioorganic Chemistry》：Targeted degradation of estrogen receptor β to overcome Osimertinib resistance in non-small cell lung carcinoma

褪黑素通过靶向STING分子抑制糖尿病小鼠的神经元铁死亡和铁蛋白自噬，改善认知功能。

　　

陶旭|谢昭宇|赵永婷|任正瑞|吴淼淼|朱志旭|韩梦|张宇|万梦琪|陈超|韩军|车慧

中国芜湖皖南医学院药理学系

摘要

褪黑素（MLT）是一种潜在的有效治疗剂，可用于缓解各种病理条件下的脑损伤。然而，其改善糖尿病认知功能障碍（DCD）的分子机制仍需进一步阐明。在本研究中，我们发现褪黑素的给药能够改善2型糖尿病（T2DM）小鼠的学习和记忆缺陷，同时减轻高葡萄糖/棕榈酸（HG + PA）环境下糖尿病脑组织和神经元细胞中依赖酰基辅酶A合成酶长链家族成员4（ACSL4）的铁死亡过程，表现为脂质过氧化减少、GSH和SOD水平升高、GPX4水平增加以及ACSL4表达下调。此外，褪黑素在体内和体外均能逆转核受体共激活因子4（NCOA4）介导的铁蛋白吞噬作用。这一作用通过降低细胞内ROS和Fe²⁺水平、减少NCOA4表达以及增加铁蛋白水平得到证实。机制研究表明，褪黑素直接与干扰素基因刺激因子（STING）结合并抑制其表达和激活，这一过程通过表面等离子共振、分子对接和细胞热位移实验得到验证。因此，褪黑素处理会干扰NCOA4和ACSL4对STING的招募。STING的药理激活或基因过表达会减弱褪黑素对铁死亡和铁蛋白吞噬的抑制作用；相反，STING的沉默在上述条件下会产生相反的效果。我们的研究结果表明，褪黑素通过直接作用于STING，发挥双重调节机制：抑制依赖ACSL4的铁死亡并抑制NCOA4轴介导的铁蛋白吞噬，从而改善糖尿病认知功能障碍。

引言

糖尿病认知功能障碍（DCD）已成为糖尿病（DM）的重要并发症[1]。患有DCD的患者死亡风险增加，临床预后恶化[2]。一项英国流行病学研究显示，DM患者的死亡率（尤其是痴呆和肝病相关死亡率）显著上升，而其他特定原因的死亡率（如缺血性心脏病、中风和肾损伤）则显著下降[3]。鉴于2型糖尿病（T2DM）的全球发病率和患病率不断上升，亟需关注DCD问题。然而，目前尚无临床干预措施或治疗药物被证明能有效治疗或预防DCD。

褪黑素是一种主要由松果体合成的强效内源性激素，具有多种生理和生物学功能，包括调节昼夜节律、睡眠、免疫系统、炎症反应和氧化应激，这表明褪黑素的药用价值日益受到重视[4][5][6]。鉴于其对糖脂代谢和脑损伤的有益作用，褪黑素成为治疗T2DM伴发认知功能障碍的候选药物。一项横断面研究显示，T2DM患者的血清褪黑素水平降低，且与认知障碍的严重程度呈负相关[7]。此外，褪黑素已被证明有助于改善认知功能障碍、减少神经元损伤并改善糖尿病动物的糖脂代谢[8][9][10]。然而，褪黑素对糖尿病认知功能障碍的确切分子机制仍需进一步阐明。

铁死亡是一种由膜磷脂过氧化和铁积累引起的新型细胞死亡[11]。越来越多的证据表明，铁死亡的激活与糖尿病认知功能障碍的进展密切相关[12,13]。针对铁死亡是一种有前景的治疗策略，有助于改善糖尿病患者的临床预后。褪黑素和铁死亡在多种病理条件下均显示出有益作用[14,15]。在分子水平上，铁死亡由异常的铁代谢、酰基辅酶A合成酶长链家族成员4（ACSL4）以及核受体共激活因子4（NCOA4）介导的铁蛋白吞噬（也称为铁蛋白吞噬依赖性铁死亡）驱动[16,17]。铁蛋白吞噬是一种选择性自噬形式，通过降解铁蛋白触发铁死亡，进而增加游离铁的积累并加剧脂质过氧化[18]。基于这些发现，褪黑素、铁死亡和DCD之间的相互作用值得进一步研究，以探索潜在的临床治疗途径。

本研究旨在阐明褪黑素调节糖尿病诱导的神经元铁死亡和铁蛋白吞噬的精确分子机制，并提供褪黑素作为改善糖尿病认知功能障碍潜在治疗剂的明确证据。

实验方法

动物模型的建立

8周大的C57BL/6雄性小鼠（体重20±2克）在无特定病原体（SPF）条件下饲养，可自由摄取食物和水。本研究已获得皖南医学院动物伦理委员会的批准（批准编号：LLSC-2022–166）。2型糖尿病（T2DM）动物模型的建立方法参考了以往的研究，并进行了一些修改[19,20]。具体来说，这些小鼠被喂食高脂饮食（HFD，脂肪含量60%，蛋白质20%，碳水化合物20%）。

褪黑素改善T2DM小鼠的学习和记忆能力

为了探讨褪黑素在T2DM条件下对糖尿病认知功能障碍的治疗潜力，我们进行了Morris水迷宫实验。第一天观察发现，各组小鼠的逃逸潜伏期没有显著差异（图1A）。在训练期间，糖尿病小鼠的逃逸潜伏期比非糖尿病小鼠更长。然而，接受褪黑素处理的小鼠找到平台所需的时间更短（图1B）。训练完成后，

讨论

本研究证明褪黑素可以改善T2DM小鼠的认知障碍。此外，我们还发现褪黑素能够抑制糖脂毒性诱导的神经元铁死亡和铁蛋白吞噬。从机制上看，褪黑素直接与STING结合，降低其表达和激活。这一作用不仅干扰了STING-NCOA4的相互作用，从而抑制了NCOA4介导的铁蛋白吞噬，还影响了其他相关过程。

作者贡献声明

陶旭：研究工作、数据分析。谢昭宇：研究工作、数据分析。赵永婷：资金筹集。任正瑞：研究工作。吴淼淼：数据分析。朱志旭：数据分析。韩梦：研究工作。张宇：研究工作、数据分析。万梦琪：研究工作。陈超：研究工作。韩军：撰写初稿、概念构思。车慧：撰写初稿、资金筹集、概念构思。

资助

本研究得到了中国国家自然科学基金（82270879、82504844）、安徽省教育委员会优秀青年学者基金（2022AH030124）、中央高校基本科研业务费（21624321）以及广东省基础与应用基础研究基金（2023A1515110934）的支持。

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文研究结果的已知财务利益或个人关系。

致谢

我们感谢上海NewCore生物技术有限公司提供的数据分析和可视化支持。