DTL剂量依赖性调控肝脏缺血再灌注损伤中性别二态性铁死亡的机制研究

本研究针对肝脏缺血再灌注损伤（I/R）中性别差异的分子机制，揭示了DTL-PROX1信号轴通过调控多不饱和脂肪酸（PUFA）水平驱动铁死亡（ferroptosis）的关键作用。研究人员通过多组学分析发现，DTL通过泛素化降解PROX1，上调Elovl2/Fads1/Fads2/Aloxe3转录，促进PUFA积累，最终导致男性更易发生I/R损伤。该研究为性别特异性肝损伤治疗提供了新靶点，发表于《Cell Reports》。

　　

肝脏作为典型的性别二态性器官，男性在肝脏缺血再灌注损伤（I/R）中的易感性显著高于女性，但这一现象的分子机制长期未明。临床数据显示，男性肝切除患者术后肝功能更易恶化，动物实验也证实雄性小鼠I/R损伤更严重。铁死亡（ferroptosis）作为一种铁依赖性细胞死亡形式，其与性别差异的关联尚未被阐明。同时，E3泛素连接酶DTL在肝脏中的功能研究较少，而转录因子PROX1如何参与I/R损伤调控亦不清楚。

温州医科大学的研究团队通过整合临床肝切除样本、转基因小鼠模型和细胞实验，发现DTL-PROX1轴是调控I/R中铁死亡性别差异的核心机制。研究首先通过SRP117594数据库筛选出DTL在I/R中显著上调，临床数据证实其表达与患者ALT水平正相关。利用肝细胞特异性敲除（cKO）和过表达（cKI）小鼠模型，结合RNA-seq和脂质组学，团队揭示了DTL通过降解PROX1解除对Elovl2/Fads1/Fads2/Aloxe3基因的转录抑制，增加PUFA含量并诱发铁死亡。性别分析显示，雄性小鼠DTL基线表达更高而PROX1更低，导致I/R后PUFA合成更活跃。

关键技术包括：1）23例肝切除患者样本的蛋白质和转录组分析；2）AAV-TBG-Cre和Alb-Cre介导的肝细胞特异性DTL敲除/过表达小鼠模型；3）RNA-seq筛选脂肪酸代谢相关通路；4）染色质免疫共沉淀（ChIP）验证PROX1对靶基因的调控；5）MLN4924药物干预抑制CRL4^DTL复合物活性。

研究结果：
DTL表达与肝损伤正相关
临床队列显示，肝切除后DTL表达升高且与ALT水平呈强相关（R²=0.859）。小鼠I/R模型中，DTL在再灌注12小时达峰值，免疫荧光证实其主要在肝细胞中上调。

DTL缺失减轻I/R损伤
DTL cKO小鼠血清ALT/AST降低50%，坏死面积减少，炎症因子（IL-1β/IL-6/TNF-α）表达下降。RNA-seq发现脂肪酸合成通路显著富集，脂质组学显示PUFA（如C20:5/C22:4）减少而MUFA（C20:1）增加。

DTL通过泛素化降解PROX1
CoIP-MS鉴定出111个DTL互作蛋白，其中PROX1在I/R中结合增强。DTL的599-730残基与PROX1的335-570区域直接作用，促进其K48泛素化降解。ChIP证实PROX1缺失导致Elovl2等基因启动子区H3K4me3增加而H3K9me3减少。

性别差异机制
雄性小鼠DTL基线表达比雌性高2倍，而PROX1低40%。I/R后雄性小鼠PUFA合成基因转录更高，但DTL过表达可消除性别差异。MLN4924（6 mg/kg）通过稳定PROX1减轻铁死亡。

结论与意义：
该研究首次阐明DTL-PROX1轴通过表观遗传调控PUFA代谢决定I/R损伤的性别二态性。DTL作为E3连接酶降解PROX1，解除其对脂代谢基因的抑制，导致PUFA积累和铁死亡易感性增加。这一发现不仅解释了男性肝损伤更严重的分子基础，还为开发性别特异性治疗策略（如MLN4924靶向干预）提供了理论依据。研究创新性地将泛素化调控、脂质重塑和铁死亡三大机制整合，为肝脏I/R的精准治疗开辟了新途径。