"靶向FTH1介导的铁蛋白自噬：丙二酸二甲酯通过抑制NCOA4-FTH1互作改善新生儿缺氧缺血性脑损伤的神经保护机制"

新生儿缺氧缺血性脑损伤(HIBD)是导致新生儿神经损伤和死亡的主要原因，目前临床干预手段有限。苏州大学附属儿童医院脑科学研究所团队发现，琥珀酸脱氢酶竞争性抑制剂丙二酸二甲酯(DMM)通过特异性靶向铁蛋白重链1(FTH1)，破坏其与核受体辅激活因子4(NCOA4)的相互作用，抑制铁蛋白自噬(ferritinophagy)进程，从而减少Fe2+释放和脂质过氧化，显著改善脑梗死体积和神经行为功能。该研究为临床治疗新生儿缺氧缺血性脑病提供了新策略，发表于《Redox Biology》。

　　

新生儿缺氧缺血性脑损伤（HIBD）是导致新生儿死亡和长期神经功能障碍的首要原因，全球发病率在发达国家约1.5%，而欠发达国家高达26%。尽管现代医学在新生儿监护方面取得进展，但针对HIBD的有效治疗手段仍显不足。这种临床困境的核心在于HIBD复杂的病理机制——过量的游离铁通过芬顿反应产生羟基自由基，导致比成熟大脑更严重的氧化损伤。更棘手的是，脑缺血会引发铁沉积和铁蛋白异常聚集，而目前调节铁代谢的治疗策略面临转化难题。

苏州大学附属儿童医院儿科研究所脑科学系的研究团队将目光投向了一个新兴领域：铁死亡（ferroptosis）。这种铁依赖性的程序性细胞死亡形式，以铁超载、谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）活性抑制和脂质过氧化为特征，已被证实参与多种神经系统疾病。值得注意的是，铁蛋白自噬——即通过自噬途径降解铁储存蛋白铁蛋白的过程——被认为是触发铁死亡的关键环节。研究人员假设，靶向这一通路可能为HIBD提供新的治疗窗口。

研究团队选择丙二酸二甲酯（DMM）作为干预手段。这种琥珀酸脱氢酶（SDH）竞争性抑制剂已证明在阿尔茨海默病和心脏骤停后脑损伤等模型中具有神经保护作用，但其在新生儿HIBD中的作用机制尚不明确。特别引人关注的是，既往研究表明DMM可能通过铁螯合作用影响铁代谢，这为其调控铁死亡提供了理论依据。

为验证假说，研究人员建立了十日龄雄性C57BL/6J小鼠HIBD模型，采用改良Vannucci法结扎右侧颈总动脉后暴露于8%氧气环境2小时。通过TTC染色、尼氏染色评估脑损伤程度，并运用系列神经行为学测试（悬崖回避、负趋地性、 Novel object-recognition等）评估长期神经功能。体外实验采用HT22细胞构建氧糖剥夺/再灌注（OGD/R）模型，通过CCK-8检测细胞活力。关键分子机制研究涉及铁离子（Fe²⁺）含量测定、丙二醛（MDA）检测、Western blot分析（4-HNE、SLC7A11、GPX4、NCOA4、FTH1、p62、LC3II等蛋白表达）、免疫共沉淀（Co-IP）验证NCOA4-FTH1相互作用，以及免疫荧光观察FTH1-溶酶体相关膜蛋白2（LAMP2）共定位和FerroOrange/LysoTracker Green双染色分析溶酶体铁积累。

研究结果揭示：在组织层面，DMM（10 mg/kg）预处理使HIBD小鼠脑梗死体积减少67.3%，皮层和海马区尼氏阳性神经元数量增加2.1-3.8倍。行为学测试显示，DMM显著改善模型动物的神经反射（悬崖回避反应时间缩短58%）、运动协调性（足误测试错误减少62%）和认知功能（新物体识别指数提高82%）。在分子层面，DMM使皮层组织Fe²⁺含量降低54%，MDA水平下降43%，同时上调抗氧化系统关键蛋白SLC7A11和GPX4表达1.7-2.3倍。

机制研究发现，DMM特异性调控铁蛋白自噬核心组分：抑制NCOA4（降低61%）和LC3II（降低49%）表达，上调FTH1（增加2.1倍）和p62（增加1.8倍）。免疫共沉淀证实DMM使NCOA4-FTH1蛋白相互作用减弱68%。在HT22细胞中，FTH1基因敲除完全逆转了DMM的抗铁死亡作用——细胞存活率下降37%，Fe²⁺积累增加2.4倍，GPX4表达恢复受阻。

亚细胞水平观察提供了更直观的证据：免疫荧光显示DMM使FTH1-LAMP2共定位（Pearson系数从0.82降至0.31）和溶酶体铁积累（FerroOrange/LysoTracker共定位降低63%）显著减少，表明DMM通过阻断铁蛋白-自噬体复合体向溶酶体的转运，抑制铁蛋白降解和后续铁释放。

这项研究首次阐明DMM通过"破坏NCOA4-FTH1互作→抑制铁蛋白自噬→减少铁释放→增强SLC7A11/GPX4抗氧化轴"的级联反应发挥神经保护作用。其重要意义在于：

1. 拓展了DMM的临床应用前景，将其治疗时间窗从传统的缺血前/再灌注即刻延伸至缺血预处理阶段；

2. 揭示铁蛋白自噬是新生儿HIBD中铁死亡的关键执行者，为靶向干预提供新靶点；

3. 证实FTH1是DMM抗铁死亡作用的必需介质，为精准医疗提供分子标志物。

研究也存在若干局限：仅采用雄性动物可能忽略性别差异；LC3II/p62作为自噬通用标志物缺乏铁蛋白自噬特异性；DMM是否通过SDH抑制间接影响NCOA4-FTH1互作尚待阐明。未来研究可结合铁螯剂（如去铁胺）和SDH抑制剂（如aptenin A5）进行机制辨析，并通过多时间点干预评估治疗时间窗。这些发现为开发基于铁死亡调控的HIBD治疗策略奠定了理论基础，DMM有望成为临床转化的重要候选药物。