《Archives of Biochemistry and Biophysics》：IGF2BP2 stabilizes SLC39A14 mRNA via m6A modification to promote ferroptosis in cerebral ischemia-reperfusion injury
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•SLC39A14 在 CIRI 中显著上调并驱动神经元铁死亡。•在 CIRI 模型中敲低 SLC39A14 可缓解铁过载、脂质过氧化、神经元死亡和神经功能缺损。•m6A 读取蛋白 IGF2BP2 直接结合 SLC39A14 mRNA，增强其稳定性并上调 SLC39A14 表
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SLC39A14 在 CIRI 中显著上调并驱动神经元铁死亡。
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在 CIRI 模型中敲低 SLC39A14 可缓解铁过载、脂质过氧化、神经元死亡和神经功能缺损。
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m6A 读取蛋白 IGF2BP2 直接结合 SLC39A14 mRNA，增强其稳定性并上调 SLC39A14 表达。
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靶向 IGF2BP2/SLC39A14 轴为 CIRI 提供了一种潜在的治疗策略。
引言
缺血性卒中 (IS) 是一种由动脉狭窄或闭塞导致脑组织供血不足的神经系统急症，具有发病率高、致残率高和死亡率高的特点，约占所有卒中相关死亡的 80% [1], [2]。全球疾病负担研究 (GBD 2021) 表明，卒中已成为全球致死和致残的第三大原因，其中 IS 是最常见的类型，占全球新发病例的 65.3% [3]。目前，IS 的急性期治疗主要依赖静脉溶栓和机械取栓以恢复脑血流 [4]。然而，血流的突然恢复可能反而诱发 CIRI，其特征是活性氧 (ROS) 大量产生、氧化应激、炎症反应和细胞死亡，这严重限制了再灌注治疗的临床获益 [5]。
铁死亡是一种铁依赖性的调节性细胞死亡方式，近年来得到了广泛认可 [6]。该概念于 2012 年首次提出，其特征是脂质过氧化物的过度积累和谷胱甘肽 (GSH) 的耗竭，这在形态和机制上均不同于传统的凋亡、坏死和自噬。这些扰动导致 ROS 在脂双层内积累，破坏膜完整性并损害细胞器功能 [7], [8]。铁死亡在 CIRI 的病理进展中起着关键作用 [9]。最近的证据表明，通过 ATF3/SLC7A11/GPX4 信号轴抑制铁死亡可对 IS 产生保护作用 [10]。此外，ACSL4 已被证实通过促进铁死亡加重缺血性脑损伤和神经炎症 [11]。耿等人报告称，一种葡萄糖修饰的 GluAC4A 载体将铁死亡抑制剂脂氧合酶抑制剂 1 递送至缺血部位，显著减少了体内 rtPA 诱导的铁死亡和神经功能缺损，从而减轻了 rtPA 诱导的出血性转化 [12]。值得注意的是，最近的一篇综述强调，针对铁死亡的抗氧化策略——特别是那些限制不稳定铁毒性作用和增强以 GPX4 为中心的防御系统的策略——对 CIRI 具有重要的治疗前景 [13]。综上所述，现有证据证实了 CIRI 与铁死亡之间的密切联系。
溶质载体家族 39 成员 14 (SLC39A14, 又称 ZIP14) 是金属转运体 SLC39A 家族的一员，在维持细胞内二价金属离子（包括铁和锌）的稳态方面起着关键作用 [14]。在 HEK293 细胞中过表达 SLC39A14 已被证实可显著增加细胞内铁的积累 [15]。最近的研究越来越强调 SLC39A14 在缺血/再灌注 (I/R) 损伤中的病理意义。在肝脏 I/R 损伤的衰老模型中，SLC39A14 的上调促进铁的摄取和铁死亡，而间充质干细胞来源的细胞外囊泡通过 miR-1275 下调 SLC39A14 来减轻铁死亡和肝损伤 [16]。同样，SLC39A14 已被证实高表达于心肌 I/R 损伤中，干扰 SLC39A14 可抑制铁死亡并减轻心肌损伤 [17]。在 I/R 诱导的急性肾损伤中，肝再生增强因子通过 iNOS/NO/SLC39A14 通路调节铁稳态，从而减少铁死亡 [18]。值得注意的是，我们对 CIRI 模型转录组数据的生物信息学分析显示，SLC39A14 在缺血损伤后显著上调，提示其可能参与 CIRI 的病理生理过程。然而，SLC39A14 在 CIRI 中的作用及其上游调节机制仍不清楚。
N6-甲基腺苷 (m6A) 修饰是真核 mRNA 上最普遍的表观转录组修饰，在调节 RNA 稳定性、剪接和翻译方面起着重要作用 [19]。在本研究中，我们采用 RM2Target 分析鉴定了 SLC39A14 的 RNA 修饰相关基因，发现胰岛素样生长因子 2 mRNA 结合蛋白 2 (IGF2BP2) 可能参与调节 SLC39A14 的 m6A 修饰。IGF2BP2 是一种 m6A“读取蛋白”，通过识别并结合 m6A 修饰位点来增强靶 mRNA 的稳定性 [20]。最近的研究揭示了 IGF2BP2 在缺血/再灌注 (I/R) 损伤中的重要调节功能。IGF2BP2 作为 m6A 读取蛋白，靶向 NIPSNAP1 通过调节线粒体自噬和线粒体动力学减轻肝脏 I/R 损伤 [21]。METTL3/IGF2BP2 介导的 TAB3 的 m6A 修饰增强了肾脏 I/R 损伤和炎症 [22]。此外，在肾脏 I/R 损伤中，METTL14 介导的 PPARγ 的 m6A 甲基化以 IGF2BP2 依赖的方式调节 PPARγ 表达，从而抑制肾小管上皮细胞的铁死亡 [23]。这些发现表明，IGF2BP2 可能通过调节铁死亡相关基因的 m6A 修饰参与 CIRI 的病理进展。
基于上述背景，本研究探讨了 IGF2BP2/SLC39A14 轴是否通过增强 SLC39A14 表达来促进铁死亡并加重 CIRI，从而为 CIRI 提供新的治疗靶点。
章节片段
短暂性大脑中动脉闭塞/再灌注 (tMCAO/R) 模型建立
6-8 周龄雄性 C57BL/6 小鼠购自北京 SPF 生物科技有限公司。小鼠饲养于 SPF 环境中 (21-26°C，湿度 40%-70%)，适应一周，自由取食和水。实验组包括假手术组 (sham)、tMCAO/R 1 天 (tMCAO/R 1d)、3 天 (tMCAO/R 3d) 和 7 天 (tMCAO/R 7d)，每组 12 只小鼠。tMCAO/R 操作如前所述 [24]。简要来说，麻醉后，在中线切开
体内 SLC39A14 上调及铁死亡激活
为了探索 SLC39A14 在 CIRI 中的潜在作用，我们首先对 GSE162072 和 GSE58720 数据集进行了转录组分析。与 GSE162072 中的差异表达模式一致，SLC39A14 在 tMCAO 模型大鼠脑组织中显著上调，暗示其参与 CIRI 的病理进展 (图 S1A–B)。功能富集分析显示，来自两个数据集的上调基因中显著富集了铁死亡通路，这进一步
讨论
铁死亡是 CIRI 的核心病理机制，但其上游调控网络在很大程度上仍未定义。在此，我们首次报告 SLC39A14 在 CIRI 中上调并驱动神经元铁死亡。在机制上，我们揭示 IGF2BP2 通过 m6A 修饰稳定 SLC39A14 mRNA——而非转录激活——是维持其高表达的主要机制。这个 IGF2BP2/SLC39A14 轴揭示了一层将 m6A 与
结论
本研究确定 SLC39A14 是 CIRI 中铁死亡的关键驱动因素。上调的 IGF2BP2 以 m6A 依赖的方式稳定 SLC39A14 mRNA，导致神经元铁死亡激活和随后的脑损伤。功能缺失实验证实，抑制 SLC39A14 可缓解 CIRI 模型中的铁过载、脂质过氧化和神经功能障碍。这里揭示的 IGF2BP2/SLC39A14 轴扩展了我们对铁死亡表观遗传调控的理解，并提供了一种
CRediT 作者贡献声明
Di Zhong: 写作 – 审稿与编辑，可视化，研究，数据整理。Hongping Chen: 写作 – 审稿与编辑，可视化，监督，资源，项目管理，概念构思。Baichao Han: 写作 – 审稿与编辑，写作 – 原稿，方法学，形式分析，数据整理。Chen Xu: 写作 – 审稿与编辑，软件，方法学，形式分析。Haining Wang: 写作 – 审稿与编辑，写作 – 原稿，研究，形式分析，
数据可用性
当前研究期间产生和/或分析的所有数据均可通过通讯作者合理请求获得。
伦理批准
所有动物程序均按照哈尔滨医科大学附属第一医院伦理委员会 (YS552) 批准的指南进行。
资金
本研究得到了神经医学与肿瘤药物开发国家重点实验室 (SKLSIM-20250435)、哈尔滨医科大学附属第一医院基金 (编号：2019M18) 以及哈尔滨医科大学附属第一医院科研与创新基金 (2024B09) 的支持。
Haining Wang|Baichao Han|Chen Xu|Di Zhong|Hongping Chen
