YAP/Nrf2通过抑制铁死亡缓解肠缺血再灌注诱导的急性肺损伤

【字体: 时间:2025年08月06日 来源:Redox Biology 11.9

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  推荐:本研究针对肠缺血再灌注(II/R)诱导的急性肺损伤(ALI)机制不清的问题,揭示了Yes相关蛋白(YAP)通过促进核因子E2相关因子2(Nrf2)核转位上调GPX4和SLC7A11表达,抑制铁死亡(ferroptosis)和氧化应激,从而减轻肺损伤。该研究为ALI治疗提供了新靶点。

  

肠缺血再灌注(II/R)是临床常见的危重症,可导致多器官功能障碍,其中急性肺损伤(ALI)是II/R最严重的并发症之一,但其具体机制尚未完全阐明。铁死亡(ferroptosis)是一种新型细胞死亡方式,以铁依赖的脂质过氧化为特征,近年研究发现其与多种缺血再灌注损伤相关。然而,铁死亡是否参与II/R诱导的ALI,以及其调控机制如何,仍有待探索。

西南医科大学附属医院麻醉科的研究团队在《Redox Biology》发表论文,首次揭示了Hippo信号通路下游效应分子Yes相关蛋白(YAP)通过调控核因子E2相关因子2(Nrf2)的核转位,抑制铁死亡,从而缓解II/R诱导的ALI。该研究为临床ALI治疗提供了新的分子靶点和理论依据。

研究采用体内外结合的方法:通过小鼠II/R模型和MLE-12细胞氧糖剥夺/复氧(OGD/R)模型模拟临床病理过程;利用腺相关病毒(AAV)和慢病毒载体进行基因过表达/沉默;通过透射电镜观察线粒体形态;采用分子对接和免疫共沉淀(Co-IP)分析蛋白互作;并收集了13例心肺转流术患者样本进行临床相关性分析。

研究结果显示:

  1. 铁死亡发生在II/R诱导的ALI中

    II/R模型小鼠肺组织出现典型铁死亡特征:线粒体嵴减少、GSH/GSSG比值降低、MDA和Fe2+水平升高,铁死亡抑制剂Fer-1可逆转这些变化。

  2. YAP/Nrf2通路在II/R中受抑制

    II/R导致肺组织YAP和Nrf2表达下降,而Fer-1处理可部分恢复其表达,提示YAP可能通过Nrf2调控铁死亡。

  3. YAP过表达抑制铁死亡并减轻ALI

    AAV介导的YAP过表达显著改善II/R诱导的肺病理损伤,上调GPX4和SLC7A11表达,降低脂质过氧化产物4-HNE水平,同时减少炎症因子(IL-6、TNF-α等)释放。

  4. YAP通过促进Nrf2核转位发挥保护作用

    Co-IP证实YAP与Nrf2直接结合,双荧光素酶报告基因和ChIP实验排除了YAP转录激活Nrf2的可能性,表明YAP通过蛋白互作促进Nrf2核转位,进而激活HO-1等抗氧化基因表达。

  5. 临床样本验证相关性

    心肺转流术患者数据显示,肺损伤标志物SP-D与肠损伤标志物(iFABP、DAO)呈正相关,与GSH呈负相关,支持临床中铁死亡参与II/R-ALN的病理过程。

该研究创新性地揭示了YAP-Nrf2轴在II/R-ALI中的保护机制:YAP通过与Nrf2蛋白直接结合,促进其核转位,上调GPX4/SLC7A11等铁死亡负调控因子表达,抑制脂质过氧化和炎症反应。这不仅深化了对ALI发病机制的认识,也为开发靶向YAP/Nrf2通路的治疗策略提供了实验依据。值得注意的是,研究首次在临床样本中发现了铁死亡与II/R-ALN的关联,为后续转化研究奠定了基础。

研究也存在一定局限性,如未探讨其他可能参与ALI的细胞死亡方式,YAP-Nrf2互作的具体结构域尚未明确。未来研究可进一步解析YAP调控Nrf2的精确分子机制,并开发特异性靶向药物。总体而言,这项由Lu Tang、Chengjie Yang等完成的工作,为缺血再灌注损伤的防治提供了新的思路和靶点。

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