C-藻蓝蛋白衍生肽MAQAAEYYR通过上调UCHL3抑制铁死亡缓解心肌缺血再灌注损伤的机制研究

本研究针对心肌缺血再灌注损伤（MIRI）中铁死亡（ferroptosis）的关键病理机制，首次揭示海洋源活性肽MAQAAEYYR（P2）通过上调去泛素化酶UCHL3，显著抑制脂质过氧化、恢复GPX4/SLC7A11轴功能，在体内外模型中有效改善心脏功能与线粒体超微结构。该发现为心血管疾病治疗提供了新型海洋肽类靶向策略。

　　

心肌缺血再灌注损伤（MIRI）是急性心梗患者血运重建后的致命并发症，尽管再灌注治疗能挽救缺血心肌，却会引发氧化应激、钙超载和铁死亡等连锁反应，导致心肌二次损伤。目前临床缺乏特异性干预手段，而铁死亡作为新型程序性细胞死亡方式，其调控机制尚未完全阐明。传统铁死亡抑制剂如ferrostatin-1（Fer-1）存在靶向性不足和潜在毒性问题，亟待开发天然来源的高效低毒替代物。

青岛大学的研究团队将目光投向海洋天然产物C-藻蓝蛋白（C-PC），其衍生肽MAQAAEYYR（P2）具有低分子量和高生物利用度优势。通过构建小鼠左冠状动脉前降支结扎（LAD）模型和H9C2心肌细胞氧糖剥夺/复氧（OGD/R）模型，结合转录组测序和基因敲降技术，首次揭示P2通过上调去泛素化酶UCHL3抑制铁死亡的核心机制。该成果发表于《Free Radical Biology and Medicine》。

关键技术方法包括：1）建立小鼠LAD结扎再灌注模型（n=15/组）和H9C2细胞OGD/R模型；2）超声心动图评估左室射血分数（EF）和短轴缩短率（FS）；3）透射电镜观察线粒体超微结构；4）转录组测序筛选差异基因；5）UCHL3 siRNA敲降验证靶点功能；6）ELISA/Western blot检测铁死亡标志物（GPX4、SLC7A11、TFRC）。

3.1 P2缓解OGD/R诱导的心肌细胞损伤
通过MTT实验证实，20 μg/mL P2预处理使OGD/R损伤的H9C2细胞存活率提升至对照组的82.3%（p<0.001），且无细胞毒性。

3.2 P2改善心肌缺血再灌注损伤
50 mg/kg P2治疗使小鼠血清肌钙蛋白T（cTnT）水平降低64.7%（p<0.01），梗死面积/风险区域（IS/AAR）比值减少48.2%，EF值从I/R组的39.5%恢复至58.1%（p<0.001）。

3.3 P2调控氧化应激关键通路
转录组KEGG分析显示P2显著富集于氧化应激通路。实验证实20 μg/mL P2使OGD/R细胞中超氧化物歧化酶（SOD）活性提高2.1倍，丙二醛（MDA）含量降低57.6%（p<0.01）。

3.5 P2抑制心肌细胞铁死亡
与Fer-1（10 μM）效果相当，P2预处理使GPX4蛋白表达恢复至对照组的1.8倍（p<0.001），同时降低转铁蛋白受体（TFRC）表达43.5%。透射电镜显示P2组线粒体嵴结构完整，而I/R组出现典型铁死亡特征性膜破裂。

3.7 UCHL3介导P2的心脏保护作用
UCHL3 siRNA敲除后，P2对OGD/R细胞的保护作用被逆转：SLC7A11表达下降61.2%（p<0.01），MDA水平回升至损伤组的89.4%。

该研究首次构建"海洋肽-去泛素化酶-铁死亡"调控轴，阐明P2通过UCHL3稳定GPX4/SLC7A11蛋白抵抗脂质过氧化的分子机制。相较于C-PC母体分子，P2具有更优的药代动力学特性，为临床转化提供可能。局限性在于UCHL3具体底物识别机制尚待解析，未来需开发心肌靶向递送系统以提升疗效。这一发现不仅拓展了海洋活性肽在心血管领域的应用边界，也为铁死亡相关疾病治疗提供新靶点。