
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
硒化雷公藤红素磷脂复合物通过DUSP1/自噬通路抑制GPX4降解缓解铁死亡介导的急性肾损伤
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月15日 来源:BIOMATERIALS RESEARCH 9.6
编辑推荐:
推荐:针对急性肾损伤(AKI)治疗难题,研究人员开发了硒化雷公藤红素磷脂复合物(Se@Tri-PTs),通过调控DUSP1/自噬/GPX4轴抑制铁死亡。该研究证实Se@Tri-PTs能增强抗氧化能力、降低细胞毒性,并在体内外模型中显著改善肾损伤,为铁死亡相关疾病治疗提供了新策略。
急性肾损伤(AKI)是临床常见的危重症,其发病机制复杂且缺乏特效治疗药物。近年来,铁死亡(ferroptosis)——一种由铁依赖性脂质过氧化驱动的细胞死亡形式,被证实与AKI进展密切相关。传统中药雷公藤的有效成分雷公藤红素(tripterine)虽具有抗氧化和肾脏保护潜力,但存在水溶性差、细胞毒性强等瓶颈问题。如何突破这些限制并阐明其作用机制,成为亟待解决的科学问题。
针对这一挑战,暨南大学的研究团队创新性地构建了硒化雷公藤红素磷脂复合物(Se@Tri-PTs),系统探究了其对铁死亡相关AKI的治疗效果及分子机制。研究发现,Se@Tri-PTs通过维持双特异性磷酸酶1(DUSP1)表达,阻断自噬介导的谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)降解,从而有效抑制铁死亡。该成果发表于《BIOMATERIALS RESEARCH》,为铁死亡相关疾病的治疗提供了新型纳米药物设计思路。
研究采用纳米制剂制备技术构建Se@Tri-PTs,通过动态光散射和透射电镜表征其理化性质;利用erastin和RSL3诱导的HK-2/HEK293细胞铁死亡模型,结合CRISPR/Cas9基因编辑和RNA测序技术解析分子机制;最后通过叶酸(FA)诱导的小鼠AKI模型验证体内疗效。
表征和细胞摄取
Se@Tri-PTs粒径约200nm,zeta电位-38.5mV,能延缓药物释放并增强细胞摄取效率,较普通磷脂复合物(Tri-PTs)表现出更优的递送特性。
抑制铁死亡
在erastin或RSL3刺激下,Se@Tri-PTs(500ng/ml)使细胞存活率从40%提升至80%,显著降低脂质ROS水平,效果优于游离雷公藤红素和空白载体(Se@PTs)。
调控GPX4降解
机制研究发现,Se@Tri-PTs不改变GPX4 mRNA水平,但能逆转erastin/RSL3导致的GPX4蛋白减少,自噬激活剂雷帕霉素可抵消这种保护作用,证实其通过抑制自噬维持GPX4稳定性。
DUSP1的关键作用
RNA-seq显示Se@Tri-PTs显著上调DUSP1表达。敲低DUSP1后,Se@Tri-PTs对自噬和铁死亡的抑制作用被逆转,证实DUSP1是调控该通路的核心靶点。
动物模型验证
在FA诱导的AKI小鼠中,Se@Tri-PTs(10mg/kg)使血清肌酐和尿素氮水平降低50%,肾组织4-羟基壬烯醛(4-HNE)和丙二醛(MDA)显著减少,病理损伤评分改善2倍以上。
这项研究首次揭示了硒化纳米制剂通过DUSP1/自噬/GPX4轴调控铁死亡的新机制。相较于传统制剂,Se@Tri-PTs兼具降低毒性和增强疗效的双重优势:其硒元素不仅能提升抗氧化能力,还通过稳定DUSP1蛋白阻断有害自噬流;而磷脂复合物技术则解决了雷公藤红素临床应用的关键障碍。该发现不仅为AKI治疗提供了新型候选药物,也为其他铁死亡相关疾病(如神经退行性疾病、缺血再灌注损伤)的干预策略提供了理论依据。未来研究可进一步探索DUSP1调控自噬的具体分子途径,以及Se@Tri-PTs在慢性肾病等更广泛适应症中的应用潜力。
生物通微信公众号
知名企业招聘