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为探究急性胰腺炎（AP）中铁死亡机制，研究人员聚焦 FAT10 与 NCOA4 展开研究。发现 AP 组织中 FAT10 表达升高并促进铁死亡，其通过抑制 NCOA4 泛素化、形成抗降解复合物稳定 NCOA4。天然化合物水飞蓟宾可抑制该轴缓解胰腺损伤，为 AP 治疗提供新方向。
急性胰腺炎（AP）是一种以胰腺组织炎症和细胞死亡为特征的疾病，严重威胁人类健康。其发病机制复杂，其中铁死亡 —— 一种铁依赖的脂质过氧化导致的程序性细胞死亡过程，在 AP 的病理生理中扮演着关键角色，通过介导细胞损伤和加剧炎症推动疾病进展。然而，目前关于铁死亡在胰腺腺泡细胞中的调控机制尚未完全明确，寻找有效的治疗靶点成为亟待解决的问题。
为了深入揭示 AP 中铁死亡的调控机制，南昌大学第二附属医院等机构的研究人员开展了相关研究。他们发现，人类白细胞抗原 - F 邻近转录物 10（FAT10）在 AP 的发生发展中具有重要作用，并围绕 FAT10 与核受体共激活因子 4（NCOA4）的相互作用及其对铁死亡的调控展开了系统研究。该研究成果发表在《Cell Death and Disease》上，为 AP 的治疗提供了新的思路和潜在靶点。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：构建了雨蛙素诱导的 AP 大鼠模型，用于模拟体内 AP 病理过程；通过蛋白质组学分析筛选差异表达蛋白；利用慢病毒载体构建稳定过表达和敲低 FAT10、NCOA4 的 AR42J 胰腺腺泡细胞系；运用免疫共沉淀（Co-IP）、谷胱甘肽琼脂糖珠下拉（GST-pull-down）实验验证蛋白质间相互作用；借助 Western blotting、实时定量逆转录聚合酶链反应（qRT-PCR）检测蛋白和 mRNA 表达水平；采用铁含量检测、丙二醛（MDA）检测、活性氧（ROS）检测等评估铁死亡程度；在动物实验中通过组织学染色（HE 染色、普鲁士蓝染色等）观察胰腺组织病理变化。
FAT10 表达和铁死亡水平在雨蛙素诱导的 AP 大鼠模型中升高
通过构建雨蛙素诱导的 AP 大鼠模型，研究人员发现模型组大鼠血清淀粉酶（AMY）、脂肪酶（LPS）水平及胰腺组织胰蛋白酶活性显著升高，胰腺组织出现弥漫性水肿、表面充血等形态学改变，HE 染色显示腺泡细胞死亡、空泡化、间质水肿和炎症细胞浸润等典型 AP 病理特征。蛋白质组学分析显示，AP 组胰腺组织中 FAT10 表达显著升高，同时炎症相关蛋白 TNF、IFNG 和铁死亡相关蛋白 TFRC、ACSL4 表达增加，而铁蛋白重链（FTH1）表达降低。进一步检测发现，AP 组胰腺组织中 Fe2?和 MDA 水平显著升高，表明 FAT10 表达与铁死亡水平呈正相关。
FAT10 过表达增强胰腺腺泡细胞铁死亡
在 AR42J 细胞中过表达 FAT10 后，Western blotting 结果显示铁死亡相关蛋白 FTH1 表达降低，TFRC 和 ACSL4 表达升高，Fe2?和 ROS 水平显著增加，细胞活力下降。用 IFN-γ/TNF-α 诱导内源性 FAT10 表达增加后，也观察到类似的铁死亡相关指标变化。而敲低 FAT10 则导致 FTH1 表达升高，TFRC、ACSL4 表达降低，Fe2?和 ROS 水平下降，细胞活力回升。此外，铁死亡抑制剂 Fer-1 可减轻 FAT10 过表达诱导的 Fe2?和 ROS 升高，铁死亡激活剂 Erastin 诱导的 Fe2?和 ROS 升高可被 FAT10 敲低所缓解。这些结果表明 FAT10 在胰腺腺泡细胞铁死亡调控中起关键作用。
FAT10 通过调控 NCOA4 促进胰腺腺泡细胞铁死亡
研究发现，在 AP 大鼠胰腺组织和 AR42J 细胞中，FAT10 蛋白和 mRNA 水平升高，NCOA4 蛋白水平升高但 mRNA 水平无明显变化，提示 FAT10 在蛋白水平调控 NCOA4。 Rescue 实验显示，敲低 NCOA4 可逆转 FAT10 过表达诱导的铁死亡相关蛋白变化及 Fe2?、ROS 水平升高；过表达 NCOA4 则可对抗 FAT10 敲低引起的铁死亡抑制。铁螯合剂 DFO 不影响 FAT10 和 NCOA4 蛋白表达，但可逆转 FAT10 过表达导致的铁死亡相关变化。这些结果证实 FAT10 通过上调 NCOA4 表达促进胰腺腺泡细胞铁死亡。
FAT10 通过抑制 NCOA4 泛素化稳定其表达
机制研究表明，NCOA4 通过泛素 - 蛋白酶体途径降解，而 FAT10 可与 NCOA4 直接结合。质谱分析和免疫共沉淀实验证实 FAT10 与 NCOA4 存在相互作用，GST-pull-down 实验进一步验证了两者的直接结合。FAT10 过表达减少了泛素 - NCOA4 复合物的形成，降低 NCOA4 泛素化水平，延长 NCOA4 蛋白半衰期。此外，FAT10-NCOA4 复合物不被蛋白酶体降解，进一步稳定了 NCOA4 蛋白表达。
水飞蓟宾抑制 FAT10-NCOA4 轴减轻体内外铁死亡
水飞蓟宾作为一种天然化合物，可抑制肿瘤细胞中 FAT10 表达。在 AP 大鼠模型中，水飞蓟宾预处理显著降低血清 AMY、LPS 水平和胰腺组织胰蛋白酶活性，减少胰腺组织中炎症因子 TNF-α、IFN-γ 浓度，改善胰腺组织病理损伤。在 AR42J 细胞中，水飞蓟宾处理降低 FAT10 和 NCOA4 蛋白表达，升高 FTH1 表达，减少 Fe2?和 ROS 水平。动物实验中，水飞蓟宾处理也降低了胰腺组织中 FAT10、NCOA4、TFRC、ACSL4 表达，升高 FTH1 表达，减少 Fe2?和 MDA 水平。表明水飞蓟宾通过抑制 FAT10-NCOA4 轴减轻铁死亡和炎症反应，缓解胰腺损伤。
结论与讨论
本研究揭示了 FAT10 在急性胰腺炎中调控胰腺腺泡细胞铁死亡的关键作用及机制。FAT10 通过与 NCOA4 结合，抑制其泛素化并形成抗蛋白酶体降解的复合物，稳定 NCOA4 蛋白表达，从而促进铁死亡。天然化合物水飞蓟宾可靶向抑制 FAT10-NCOA4 轴，减轻体内外铁死亡和胰腺损伤。该研究不仅阐明了 AP 中铁死亡的新调控机制，还为 AP 的治疗提供了潜在靶点和候选药物，为临床治疗开辟了新方向。未来进一步深入研究 FAT10-NCOA4 轴的调控网络及水飞蓟宾的作用机制，有望推动 AP 治疗策略的发展。
