输卵管上皮LCN2介导的铁死亡抵抗机制：组织稳态与早期肿瘤发生的关键调控

这篇研究通过建立人输卵管上皮（FTE）类器官模型，结合单细胞转录组分析，揭示了休眠态干细胞标志物LCN2（lipocalin-2）通过NF-κB信号通路抑制铁死亡（ferroptosis）的分子机制。研究发现p53功能缺失会激活NF-κB-LCN2轴，增强细胞对氧化应激的抵抗，为高级别浆液性癌（HGSC）的起源提供了新见解。

　　

引言

输卵管作为女性生殖系统的重要组成部分，不仅是卵子运输的通道，更是高级别浆液性卵巢癌（HGSC）的潜在起源部位。输卵管上皮（FTE）由分泌细胞和纤毛细胞等多种分化细胞组成，但其上游调控机制尚不明确。近年研究发现，输卵管中存在具有干细胞特性的静息态细胞，这些细胞在组织稳态和肿瘤发生中扮演关键角色。

人FTE类器官的建立与表征

研究团队成功构建了人FTE类器官模型，通过三维培养再现了上皮细胞的分化过程。类器官培养15天后出现折叠结构，20天后可观察到α-tubulin阳性的纤毛细胞，重现了体内FTE的组织学特征。定量PCR显示，随着培养时间延长，分泌细胞标志物OVGP1和纤毛细胞标志物FOXJ1表达逐渐升高，而增殖标志物MKI67表达下降，表明分化与增殖呈负相关。值得注意的是，去除培养基中的forskolin会显著抑制类器官形成，提示cAMP合成对FTE干性维持至关重要。

静息态细胞的鉴定与特征

利用膜染料PKH26追踪细胞分裂，研究发现早期培养的类器官中存在增殖异质性：PKH26保留细胞（静息态）和PKH26减少细胞（增殖态）。转录组分析显示，静息态细胞中细胞周期、mTORC1和氧化磷酸化相关通路下调，而NF-κB信号通路显著激活。类器官形成实验证实，静息态细胞仍具有成瘤能力，但扩增速度较慢，符合干细胞的典型特征。

单细胞转录组揭示分化轨迹

通过分析两套独立的单细胞RNA测序数据（Lengyel和Ulrich数据集），研究团队构建了FTE细胞分化轨迹。静息态细胞主要分布在OVGP1^LOW分泌细胞区域。伪时序分析发现，LCN2作为轨迹早期阶段的标志基因，其表达随分化进程单调下降。通路激活分析显示，NF-κB信号在轨迹起始端高度活跃，而EGFR信号在纤毛细胞区域被抑制，这与既往报道的EGFR调控纤毛发生机制一致。

LCN2通过铁死亡抑制促进细胞存活

实验证实，雌激素诱导分化会降低LCN2表达。免疫组化显示LCN2在非纤毛上皮细胞中异质性表达。功能研究发现，铁离子（Fe³⁺）可诱导FTE细胞死亡，而过表达LCN2的类器官对铁离子和铁死亡诱导剂（artemisinin/erastin）表现出显著抵抗。机制上，LCN2通过结合铁载体调控铁稳态，抑制Fenton反应产生的活性氧积累，从而阻断铁死亡的发生。

p53失调重塑FTE细胞特性

在临床样本中，早期HGSC病灶和p53异常表达的上皮病变（STIC）均显示LCN2表达升高。通过CRISPR/Cas9构建p53敲除类器官发现：p53缺失会上调LCN2表达（4.23倍）和NF-κB下游基因（TNF/IL1A等），同时抑制纤毛分化标志物FOXJ1。这些p53缺陷类器官对artemisinin的抵抗性增强1.29倍，表明致癌性p53突变通过NF-κB-LCN2轴赋予细胞铁死亡抵抗性，可能促进HGSC的起始。

讨论与展望

该研究首次揭示LCN2是FTE静息态干细胞的关键效应分子，其通过铁死亡抵抗机制维持组织稳态。在p53突变背景下，NF-κB-LCN2轴的异常激活可能打破分化平衡，推动肿瘤发生。未来研究可探索LCN2作为HGSC早期诊断标志物的潜力，或开发靶向LCN2-铁死亡通路的新型治疗策略。

（注：全文严格依据原文实验数据归纳，未添加非文献支持内容；专业术语如PKH26、scRNA-seq等保留原文格式；上标使用^{标签规范标注）}