《Biochemical and Biophysical Research Communications》：RNF13 ubiquitylates STING and inhibits ferroptosis to ameliorate ischemia/reperfusion-induced acute kidney injury
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铁死亡是急性缺氧/复氧诱导肾小管损伤的主要死亡方式
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STING调节肾小管细胞铁死亡
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RNF13与STING相互作用，在缺氧/复氧应激下稳定STING
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RNF13通过稳定STING保护肾小管细胞免受缺氧/复氧条件下的铁死亡
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RNF13缺失使肾脏更易受缺血/再灌注损伤
引言
急性肾损伤（AKI）是指血清肌酐（Scr）水平升高和尿量减少所定义的肾功能急剧下降，时间范围限定在7天内 [1], [2]。全球每年新发病例超过1000万例，每年约170万人死亡，AKI已成为重大的全球健康负担 [3]。缺血/再灌注（I/R）损伤、顺铂诱导的肾毒性和单侧输尿管梗阻是AKI的重要诱因 [4]。尽管支持性治疗有所进步，但目前尚未确立有效的预防或治疗策略，而AKI可进展为不可逆的肾纤维化和慢性肾脏病。因此，深入了解AKI过程中肾小管细胞死亡的分子机制对于发现新的治疗靶点至关重要。
调控性细胞死亡在广泛疾病谱包括AKI在内的组织损伤发病机制中发挥核心作用 [5]。在多种调控性坏死形式——坏死性凋亡、炎性坏死和铁死亡中，每种形式由不同的诱导因素触发，并通过特征性的分子途径执行 [6]。最近的证据表明，铁死亡——一种由致命的脂质过氧化驱动的、铁依赖性的非凋亡细胞死亡方式——在多种肾脏疾病的发展中发挥关键作用，包括肾细胞癌、糖尿病肾病和AKI [7], [8]。然而，铁死亡对AKI起始和进展的精确机制仍未完全阐明。
在肾脏缺血/再灌注损伤中，受损肾小管上皮细胞释放的线粒体DNA（mtDNA）激活cGAS-STING通路，进而驱动NF-κB介导的炎症反应和铁死亡（通过自噬性降解GPX4），从而加剧肾脏损伤和纤维化 [9]。肾脏缺血/再灌注损伤小鼠模型证实，STING药理学抑制（如使用H-151或C-176）可显著减轻这些病理改变并保护肾功能 [10]。值得注意的是，该mtDNA-cGAS-STING轴也参与其他形式的AKI，如顺铂诱导的肾毒性，表明其作为连接线粒体损伤与非炎症性免疫反应及调控性细胞死亡的共同下游通路 [11]。STING是一种定位于内质网和高尔基体的跨膜二聚体蛋白，其与环状二核苷酸结合后被激活，引发构象变化，驱动更高层次的寡聚化和下游信号传导 [12]。STING通过靶向GPX4进行自噬性降解，加剧铁死亡依赖性的心肌缺血/再灌注损伤 [13]。此外，STING还通过NCOA4依赖性的铁蛋白自噬在AKI中促进铁死亡 [14]。然而，cGAS-STING通路的双重性质构成了重大挑战：急性激活可能启动保护性免疫应答，而持续过强的激活则加剧炎症和组织损伤 [15], [16]。因此，明确STING在缺血/再灌注损伤过程中的激活时间动态特征，对于确定最佳治疗窗口至关重要 [17], [18]。
在本研究中，我们揭示了E3泛素连接酶RNF13在肾脏缺血/再灌注损伤中的作用。我们的研究结果发现了一条此前未被认识的轴，将STING泛素化与肾小管细胞存活联系起来，为铁死亡相关AKI提供了潜在的治疗见解。
章节摘要
AKI模型与治疗
雄性C57BL/6J小鼠（8-10周龄，体重20-25 g）购自斯贝福生物科技公司（北京，中国）。为建立肾脏缺血/再灌注损伤模型，在37°C条件下用血管夹钳夹双侧肾蒂45分钟 [19], [20]。缺血损伤后，移除血管夹以启动再灌注。假手术组小鼠接受相同的术式但不钳夹肾蒂。所有小鼠在再灌注24小时后处死，并采集血清样本
铁死亡介导缺氧/复氧条件下的早期肾小管损伤，伴随STING上调
为解析不同死亡方式在缺氧/复氧损伤中的相对贡献，在缺氧/复氧暴露前用多种细胞死亡抑制剂预处理HK-2细胞。时间序列实验（0.5小时缺氧后复氧6、12或24小时）显示，在复氧6小时时间点，铁死亡抑制剂Fer-1可显著减轻缺氧/复氧诱导的LDH释放，而凋亡抑制剂emricasan或坏死性凋亡抑制剂necrostatin-1则不能（图1A）。相反，emricasan和
讨论
在本研究中，我们发现铁死亡是缺氧/复氧诱导的肾小管细胞早期损伤的主要贡献因素。RNF13与STING相互作用并促进其泛素化，从而促进STING蛋白降解。RNF13过表达可显著减轻缺氧/复氧诱导的铁死亡，并在体内缺血/再灌注损伤后保护肾功能。
通过解析肾脏肾小管细胞在缺氧/复氧损伤条件下不同细胞死亡方式的时间动力学特征，我们发现铁死亡发挥
结论
总之，我们的结果表明RNF13通过促进STING的泛素化介导降解参与铁死亡和AKI的发病机制。本研究为高通量化合物筛选提供了理论依据，以发现RNF13的小分子调节剂作为铁死亡驱动型AKI的候选治疗药物。
伦理声明
所有动物实验均按照实验动物照顾和使用指南进行，并获河北医科大学第一附属医院动物护理和使用委员会（IACUC）批准（批准号：2024-DW-SB-161，日期：20240326）。
CRediT作者贡献声明
吴丽萍：项目管理、调查、经费获取、数据管理、概念构思。赵志涛：初稿撰写、软件、数据管理。杜锐：项目管理、调查、数据管理、概念构思。王凯：初稿撰写、监督、调查、形式分析、概念构思。王来：审阅与编辑、初稿撰写、调查、数据管理
伦理声明
本研究按照ARRIVE（动物研究：体内实验报告）指南进行。本研究获河北医科大学第一附属医院动物护理和使用委员会（IACUC）批准。（批准号：2024-DW-SB-161）
数据可用性声明
本研究中使用和/或分析的所有数据均可通过向通讯作者提出合理请求获得。
利益冲突声明
? 作者声明不存在已知的竞争性经济利益或个人关系，这些关系可能影响本文所报告的工作。
致谢
本研究由河北省卫生健康委员会研究项目资助（批准号：20211701）。
王来 | 王凯 | 赵志涛 | 吴丽萍 | 杜锐
