March6通过调控p53/ACSL4蛋白稳定性抑制肾小管上皮细胞铁死亡缓解急性肾损伤的机制研究

为解决急性肾损伤(AKI)中肾小管上皮细胞铁死亡(ferroptosis)的调控机制问题，西安交通大学研究人员开展March6在AKI中的作用研究。通过缺血再灌注损伤(IRI)动物模型和缺氧/复氧(H/R)细胞模型，发现March6通过泛素化降解促铁死亡蛋白p53和ACSL4，抑制脂质过氧化，从而保护肾功能。该研究为AKI治疗提供了新靶点，发表于《Inflammation》。

　　

急性肾损伤(AKI)是临床常见的危重症，以肾功能急剧恶化为特征，可导致代谢废物蓄积和电解质紊乱，甚至进展为慢性肾病。目前AKI治疗手段有限，主要依赖支持疗法，亟需探索新的治疗靶点。肾小管上皮细胞死亡是AKI进展的核心环节，其中铁死亡(ferroptosis)作为一种铁依赖性脂质过氧化驱动的程序性细胞死亡形式，近年被证实与AKI密切相关。然而，调控肾小管上皮细胞铁死亡的关键分子机制尚未完全阐明。

西安交通大学附属第一医院的研究团队发现，内质网定位的E3泛素连接酶March6可能通过调控铁死亡相关蛋白稳定性参与AKI进程。研究人员利用双侧肾缺血再灌注损伤(IRI)小鼠模型和HK-2人肾小管上皮细胞缺氧/复氧(H/R)模型，系统评估了March6对铁死亡的调控作用及其分子机制。研究证实March6通过促进促铁死亡蛋白p53和ACSL4的泛素化降解，显著抑制肾小管上皮细胞铁死亡，从而缓解AKI进展。该成果为AKI的靶向治疗提供了新思路。

关键技术方法包括：建立IRI小鼠模型和HK-2细胞H/R模型；构建March6过表达/敲除的慢病毒载体；通过CCK-8、PI染色和透射电镜评估细胞死亡；采用BODIPY 581/591 C11染色检测脂质过氧化；使用ELISA和比色法测定MDA、GSH、Fe²⁺水平；通过Co-IP验证蛋白互作；利用AAV实现肾小管特异性March6过表达。

研究结果
March6在AKI中调控肾小管上皮细胞铁死亡
IRI小鼠肾脏和H/R处理的HK-2细胞中March6表达显著降低，伴随铁死亡标志物GPX4下降和PTGS2升高。March6过表达可抵抗Erastin诱导的铁死亡，而敲除March6则增强细胞对铁死亡的敏感性。

March6过表达抑制H/R诱导的损伤和铁死亡
在H/R模型中，March6过表达提高HK-2细胞活力，降低死亡率，逆转脂质过氧化、MDA积累和GSH耗竭，同时调控GPX4、SLC7A11和PTGS2蛋白表达。

March6敲除促进H/R诱导的铁死亡
March6沉默加剧H/R诱导的细胞死亡，增加脂质过氧化和Fe²⁺水平，且铁死亡抑制剂Fer-1可逆转该效应，证实March6通过铁死亡途径发挥作用。

March6过表达减轻AKI小鼠肾脏损伤
肾小管特异性过表达March6显著降低IRI小鼠血清肌酐和尿素氮水平，改善肾小管病理损伤，抑制炎症因子IL-1β和IL-18释放，并下调肾损伤标志物Kim-1和Ngal表达。

March6通过降解ACSL4和p53抑制铁死亡
March6过表达促进ACSL4和p53蛋白降解，而蛋白酶体抑制剂MG132可阻断该过程。Co-IP证实March6直接结合ACSL4和p53。恢复ACSL4或p53表达可抵消March6对铁死亡的抑制作用。

结论与意义
该研究首次揭示March6通过泛素化降解ACSL4和p53蛋白，抑制肾小管上皮细胞铁死亡，从而缓解AKI进展。ACSL4是铁死亡的关键介质，促进多不饱和脂肪酸整合至膜磷脂；p53则通过抑制SLC7A11减少GSH合成。March6通过同时靶向这两个促铁死亡蛋白，实现对脂质过氧化级联反应的双重调控。

研究创新性地将March6的E3泛素连接酶功能与铁死亡调控相联系，不仅阐明了AKI中铁死亡的新调控机制，还为开发基于March6的基因治疗策略提供了理论依据。未来研究需进一步明确March6与ACSL4/p53相互作用的结构域，并在其他AKI模型(如顺铂诱导模型)中验证该通路的普适性。