USP15通过去泛素化SETD1B促进缺血性脑卒中脑细胞双硫死亡（disulfidptosis）的机制研究

本研究针对缺血性脑卒中中双硫死亡（disulfidptosis）的机制不明问题，揭示了USP15通过去泛素化组蛋白甲基转移酶SETD1B，上调NCKAP1L和WAVE-2表达，促进脑细胞双硫死亡的分子通路。结果证实USP15/SETD1B轴是卒中治疗的新靶点，为开发神经保护药物提供了理论依据。

　　

背景与科学问题
脑卒中是全球第二大死亡原因，其中缺血性卒中占比高达87%。尽管再灌注治疗可挽救部分脑组织，但神经元死亡机制复杂，现有疗法效果有限。2023年，科学家发现了一种新型细胞死亡方式——双硫死亡（disulfidptosis），其特征是二硫键异常堆积导致细胞骨架崩解。然而，这种死亡形式是否存在于缺血性卒中？其调控机制如何？这些问题亟待解答。

研究设计与技术方法
中南大学研究人员通过构建小鼠大脑中动脉栓塞（MCAO）模型和HT22细胞氧糖剥夺/复氧（OGD/R）模型，结合RNA-seq筛选、染色质免疫共沉淀（ChIP）、免疫共沉淀（Co-IP）等技术，发现：1）卒中后USP15和SETD1B表达上调；2）SETD1B通过组蛋白H3第4位赖氨酸三甲基化（H3K4me3）修饰激活NCKAP1L和WAVE-2转录；3）USP15通过去泛素化稳定SETD1B蛋白。

研究结果

1. 缺血性卒中诱发双硫死亡
MCAO小鼠和OGD/R细胞中，NADP⁺/NADPH比值升高，NCKAP1L和WAVE-2蛋白水平增加，细胞骨架与膜分离，证实双硫死亡发生。

2. SETD1B的表观遗传调控作用
SETD1B siRNA降低H3K4me3在Nckap1l和Wasf2启动子的富集，减少其表达，从而抑制双硫死亡。

3. USP15的去泛素化机制
USP15 siRNA增加SETD1B泛素化降解，而野生型USP15过表达可逆转此效应，证明USP15通过去泛素化维持SETD1B稳定性。

结论与意义
该研究首次阐明USP15/SETD1B通路通过表观遗传调控NCKAP1L-WAVE-2轴促进卒中后双硫死亡。这一发现不仅拓展了对程序性细胞死亡的认识，还为开发靶向USP15的小分子抑制剂提供了新思路。论文发表于《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research》，为卒中治疗策略的创新奠定了理论基础。