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为解决 2 型糖尿病（T2DM）与代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD）共存机制不明及治疗难题，西南医科大学研究人员开展 ZHX2 在糖尿病诱导肝损伤中作用的研究。结果发现 ZHX2 - YTHDF2 - 铁死亡通路参与其中，该成果为治疗提供新方向，值得科研人员一读。
在当今社会，糖尿病（DM）如同一个隐匿在暗处的健康 “杀手”，给人们的身体带来诸多危害。其中，代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD）作为 2 型糖尿病常见的并发症，更是让患者的健康雪上加霜。据统计，全球约 25% 的成年人受到 MASLD 的困扰，而糖尿病患者患上 MASLD 的风险比非糖尿病患者高出许多，大约 70%-90% 的 MASLD 患者同时患有糖尿病或存在胰岛素抵抗的情况。
目前，针对糖尿病肝损伤（包括 MASLD）的治疗，主要依赖降血糖和护肝药物。然而，这些药物的治疗效果往往差强人意，还伴随着明显的副作用，就像是在与疾病的战斗中，武器不够锋利，还容易伤到自己。而且，2 型糖尿病和 MASLD 共存的潜在机制十分复杂，就像一团乱麻，至今还没有完全理清。这使得寻找治疗糖尿病相关肝损伤的有效靶点，变得刻不容缓，它就像黑暗中的灯塔，是改善患者健康状况、提高生存率的关键。
在这样的背景下，西南医科大学的研究人员肩负重任，决心探索其中的奥秘。他们在《Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology》期刊上发表了题为《ZHX2-YTHDF2-ferroptosis pathway in DM-induced liver injury》的论文，为我们带来了令人振奋的研究成果。研究发现，转录因子锌指和同源框 2（ZHX2）在糖尿病诱导的肝损伤中发挥着重要作用，ZHX2 - YTHDF2 - 铁死亡（ferroptosis）这条信号通路参与了糖尿病诱导的肝损伤过程，并且靶向该通路可能为改善这种损伤带来新的治疗希望。这一发现，就像是在黑暗中找到了一丝曙光，为攻克糖尿病相关肝损伤这个难题带来了新的方向。
为了开展这项研究，研究人员运用了多种关键技术方法。他们通过构建动物模型，给小鼠喂食高脂肪饮食（HFD）并注射链脲佐菌素（STZ）来诱导糖尿病；在细胞实验方面，将 Huh7 细胞暴露在高糖（HG）环境中模拟糖尿病状态。同时，采用了染色质免疫沉淀（ChIP）、RNA 免疫沉淀（RIP）等技术，深入探究分子之间的相互作用机制，还利用定量实时聚合酶链反应（qRT - PCR）和蛋白质免疫印迹（Western blotting）等方法，检测基因和蛋白质的表达水平。这些技术就像研究人员手中的 “魔法工具”，帮助他们一步步揭开糖尿病肝损伤的神秘面纱。
下面让我们来看看具体的研究结果。
ZHX2 在糖尿病小鼠肝脏和 HG 诱导的 Huh7 细胞中表达降低
研究人员首先通过蛋白质免疫印迹和 qRT - PCR 分析，对糖尿病小鼠肝脏中 ZHX2 的表达情况进行检测。就像是用精密的探测器寻找宝藏一样，他们发现糖尿病小鼠肝脏中 ZHX2 的 mRNA 和蛋白质水平，与正常小鼠相比，都有明显的下降。接着，为了在体外模拟糖尿病诱导的肝损伤，研究人员将 Huh7 细胞置于高糖环境中培养 72 小时。结果发现，高糖环境就像一个 “捣蛋鬼”，显著抑制了 ZHX2 在 mRNA 和蛋白质水平的表达。这一系列实验表明，糖尿病小鼠肝脏组织中 ZHX2 的水平确实是降低的。
ZHX2 过表达改善糖尿病小鼠的肝损伤和铁死亡
为了进一步研究 ZHX2 对肝损伤的影响，研究人员建立了糖尿病小鼠模型。在这个模型的基础上，他们通过尾静脉注射携带 ZHX2 基因的腺相关病毒 9（AAV9 - ZHX2），让 ZHX2 在小鼠体内过表达。实验结果令人惊喜，ZHX2 过表达的糖尿病小鼠，肝脏重量和肝脏与体重的比值都显著降低，这说明肝脏的异常肿大得到了改善。同时，常用的肝损伤生物标志物丙氨酸氨基转移酶（ALT）和天冬氨酸氨基转移酶（AST）的水平也降低了，这表明肝脏组织的损伤得到了缓解。通过苏木精 - 伊红（H&E）染色进行组织学检查发现，正常小鼠肝脏没有明显病理变化，而糖尿病小鼠肝脏出现了严重的气球样变性、肝窦结构破坏和大量脂肪空泡堆积，ZHX2 过表达则改善了这些病理变化。
在铁死亡方面，研究人员发现糖尿病小鼠肝脏中抗氧化酶谷胱甘肽（GSH）水平下降，脂质过氧化标志物丙二醛（MDA）水平升高，铁含量增加，这些都是铁死亡的特征。而且，参与铁死亡通路的关键调节因子谷胱甘肽过氧化物酶 4（GPX4）和溶质载体家族 7 成员 11（SLC7A11）的蛋白质水平显著降低，而负责铁摄取的转铁蛋白受体 1（TFR - 1）表达上调。ZHX2 过表达成功逆转了这些铁死亡相关的变化，这表明 ZHX2 能够抑制糖尿病小鼠肝脏中的铁死亡。
ZHX2 过表达挽救 HG 诱导的 Huh7 细胞铁死亡
在体外实验中，研究人员也发现了有趣的现象。用高糖处理 Huh7 细胞后，细胞活力下降，这意味着细胞受到了损伤。同时，细胞内 GSH 水平降低、MDA 水平升高、亚铁离子含量增加，并且 GPX4 和 SLC7A11 的蛋白质表达水平下降，这些都表明高糖诱导了 Huh7 细胞发生铁死亡。然而，当 ZHX2 过表达时，这些与高糖诱导的铁死亡相关的变化都得到了有效逆转。这进一步证明了上调 ZHX2 可以恢复高糖诱导的铁死亡，ZHX2 就像是细胞的 “保护神”，在对抗铁死亡的过程中发挥着重要作用。
YTHDF2 促进 ZHX2 mRNA 的降解
那么，糖尿病小鼠肝脏中 ZHX2 表达降低的原因是什么呢？研究人员利用 SRAMP 软件对 ZHX2 mRNA 的序列进行分析，发现它有多个可能发生 N6 - 甲基腺苷（m6A）修饰的位点。通过抗 m6A - RIP 实验，证实了 ZHX2 mRNA 上确实存在 m6A 修饰，并且在高糖处理的 Huh7 细胞中，m6A 修饰的 ZHX2 mRNA 水平升高。研究人员还发现，YTHDF2 这个能够识别 m6A 修饰 RNA 并促进其降解的蛋白质，在糖尿病小鼠肝脏组织和高糖诱导的 Huh7 细胞中表达上调。通过 RIP 实验，证明了 YTHDF2 蛋白与 ZHX2 mRNA 之间存在结合，并且这种结合在高糖诱导后增强。进一步的实验表明，过表达 YTHDF2 会使 ZHX2 mRNA 的表达降低，并且缩短其半衰期，这说明 YTHDF2 参与了糖尿病诱导的肝损伤中 ZHX2 表达的失调，就像一个 “破坏者”，让 ZHX2 的 “工作” 受到了阻碍。
ZHX2 抑制 YTHDF2 的转录激活
基于 ENCODE 的 ChIP - seq 数据，研究人员发现转录因子 ZHX2 在 HepG2 细胞中 YTHDF2 基因的启动子区域有富集现象。这就像是发现了 ZHX2 和 YTHDF2 之间的一个 “秘密基地”。进一步的实验表明，ZHX2 过表达可以逆转高糖诱导的 YTHDF2 表达上调。在糖尿病小鼠中，ZHX2 过表达也会导致肝脏中 YTHDF2 mRNA 水平降低。通过 ChIP 实验证实，ZHX2 蛋白能够富集在 Huh7 细胞中 YTHDF2 基因的启动子区域，并且高糖会减少这种富集，而 ZHX2 过表达则会增加富集并降低 YTHDF2 mRNA 的表达。荧光素酶报告基因实验也显示，ZHX2 过表达会使 YTHDF2 启动子报告基因的活性显著降低。这些结果都表明，ZHX2 能够抑制 YTHDF2 的转录和表达，它们之间存在着一种微妙的调控关系。
ZHX2 通过使 YTHDF2 诱导的 GPX4 和 SLC7A11 降解失活来调节铁死亡
已知 YTHDF2 参与调节铁死亡，它可以促进 GPX4 和 SLC7A11 mRNA 的降解。研究人员在 Huh7 细胞中进行实验，发现过表达 YTHDF2 会下调 GPX4 和 SLC7A11 的 mRNA 表达水平，并降低它们的稳定性。为了探究 ZHX2 是否通过抑制 YTHDF2 来抑制铁死亡，研究人员利用特定的短发夹 RNA（shRNA）分别敲低高糖诱导的 Huh7 细胞中的 ZHX2 或 YTHDF2。结果发现，敲低 ZHX2 会导致细胞活力增强、GSH 水平降低、MDA 水平升高、Fe2?含量增加，并且 GPX4 和 SLC7A11 的蛋白质表达降低，而敲低 YTHDF2 则可以挽救这些变化。此外，ZHX2 过表达抑制铁死亡的作用，会被 YTHDF2 过表达所逆转。这一系列实验表明，抑制 ZHX2 会通过激活 YTHDF2 介导的 GPX4 和 SLC7A11 降解来促进铁死亡，ZHX2 在调节铁死亡过程中起着关键作用。
最后，让我们来总结一下这项研究的结论和意义。研究表明，ZHX2 在糖尿病小鼠肝脏中具有显著的抗铁死亡能力，它通过使 YTHDF2 及其下游靶标 GPX4 和 SLC7A11 失活，在体内和体外模型中都发挥了重要作用。同时，YTHDF2 通过降低 m6A 修饰的 ZHX2 mRNA 的稳定性来抑制 ZHX2 的表达，在糖尿病小鼠肝脏中，ZHX2 和 YTHDF2 之间存在着一个反馈调节环。这一发现意义重大，它为我们揭示了糖尿病诱导肝损伤的新机制，让我们对糖尿病肝损伤的认识又前进了一大步。而且，靶向 ZHX2 - YTHDF2 环可能成为治疗糖尿病患者 MASLD 的一种有前景的方法，就像为治疗糖尿病相关肝损伤提供了一把新的 “钥匙”，有望开启治愈疾病的大门，为广大糖尿病患者带来新的希望。相信在未来，随着研究的不断深入，这一发现将为临床治疗带来更多的突破和进展。
