内皮细胞铁死亡特异性抑制对抗中性粒细胞胞浆抗体诱导的新月体肾炎的保护作用及机制研究

本研究针对ANCA相关性血管炎(AAV)中内皮细胞(EC)铁死亡的关键作用，通过体外实验和ACSL4ΔEC 基因敲除小鼠模型，首次证实内皮特异性抑制铁死亡可显著减轻NCGN，但系统性铁死亡抑制剂Fer-1/Liprox-1因激活TH 17细胞和NETs而失效，为AAV治疗策略提供了新见解。

　　

抗中性粒细胞胞浆抗体(ANCA)相关性血管炎(AAV)是一种以血管炎症和多器官损伤为特征的自身免疫性疾病，其中坏死性新月体肾小球肾炎(NCGN)是导致肾功能衰竭的主要原因。尽管目前治疗手段有所进步，但AAV的发病机制尚未完全阐明，尤其是血管内皮损伤的具体分子机制亟待探索。铁死亡(Ferroptosis)作为一种新型的调节性细胞死亡方式，近年来在多种疾病中被发现扮演重要角色，但其在AAV中的作用仍属未知。

Max Delbrück分子医学中心的研究团队在《Kidney International》发表了一项突破性研究，首次揭示了内皮细胞铁死亡在AAV中的关键作用。研究人员通过体外实验证明，ANCA激活的中性粒细胞通过释放促铁死亡因子导致内皮细胞死亡，这一过程可被铁死亡抑制剂Ferrostatin-1(Fer-1)和Liproxstatin-1(Liprox-1)特异性阻断。更引人注目的是，他们构建了内皮细胞特异性敲除ACSL4(acyl-CoA synthetase long chain family member 4)的小鼠模型(ACSL4^ΔEC
)，发现这些小鼠在MPO-AAV骨髓移植模型中显著减轻了NCGN的严重程度。然而出人意料的是，系统性铁死亡抑制并未产生保护效果，反而通过促进T_H
17细胞极化和中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)形成加剧了炎症反应。

研究采用了多种关键技术方法：通过流式细胞术分析内皮细胞死亡和脂质过氧化；建立MPO^-/-
ACSL4^flox
Tie2-Cre⁺
基因工程小鼠模型；使用免疫荧光检测肾脏4-HNE(4-hydroxynonenal)等铁死亡标志物；通过体外共培养系统评估中性粒细胞-内皮细胞互作；采用被动转移AAV小鼠模型进行药效评价。

ANCA-stimulated human neutrophils induce ferroptosis in human endothelial cells
研究发现ANCA激活的中性粒细胞上清可诱导人脐静脉内皮细胞(HUVEC)和人肾小球微血管内皮细胞(HGMEC)发生铁死亡，表现为脂质过氧化产物4-HNE增加和细胞膜完整性破坏。特异性铁死亡抑制剂Fer-1/Liprox-1或ACSL4 siRNA可显著减轻这种损伤，而坏死性凋亡(Necroptosis)或凋亡抑制剂无效。

Ferroptosis is activated in kidneys from mice with AAV
在AAV小鼠肾脏中，研究人员观察到ACSL4表达上调而GPX4(glutathione peroxidase 4)下调，伴随明显的脂质过氧化信号增强，主要定位于肾小球和血管内皮区域。

Chimeric mice lacking ACSL4 in endothelial cells are protected from anti-MPO IgG-induced NCGN
内皮特异性ACSL4缺失小鼠(ACSL4^ΔEC
)在AAV模型中表现出显著减轻的肾脏病理损伤，包括新月体形成和坏死性病变减少，但肾脏浸润的髓系细胞数量未受影响。

Ferroptosis inhibition with Fer-1 and Liprox-1 does not protect mice from ANCA-associated NCGN
与基因干预结果相反，系统性给予Fer-1或Liprox-1未能改善AAV小鼠的肾脏损伤，反而增加了肾脏T_H
17细胞比例和NETs生成。

Ferroptosis inhibition modulates T-cell proliferation, monocyte-mediated T_H
17 polarization, and NET release
机制研究表明，Fer-1直接促进CD4⁺
T细胞增殖，并通过调节单核细胞功能间接增强T_H
17极化，同时增加ANCA刺激的中性粒细胞NETs释放。

这项研究具有多重重要意义：首次确立了内皮细胞铁死亡是AAV中NCGN发展的关键机制；揭示了ACSL4作为潜在治疗靶点的价值；解释了为何系统性铁死亡抑制在AAV中无效——因其同时激活了致病性T细胞应答和NETs形成。这些发现为开发组织特异性铁死亡调节策略提供了理论依据，并警示临床研究应避免盲目测试系统性铁死亡抑制剂。研究还提出了铁死亡与坏死性凋亡可能存在"对话"的新假设，为深入探索细胞死亡通路间的交叉调控开辟了新方向。论文数据表明，未来AAV治疗可能需要采用更精准的靶向干预手段，如内皮特异性药物递送系统或铁死亡/坏死性凋亡双重抑制剂，这些都将成为后续转化研究的重要切入点。