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大连医科大学第二附属医院麻醉科的Lihua Tang、Feng Zhou、Yufei Wang和Yuxia Jiao*（共同第一作者）团队于2025年9月20日在《Discovery Medicine》期刊（2025年第37卷第200期，页码2041-2054）发表了一项关于脓毒症相关急性肾损伤（Sepsis-associated acute kidney injury, SA-AKI）分子机制的重要研究。该研究揭示了E3泛素连接酶MIB2通过促进GPX4降解介导的铁死亡（ferroptosis）和线粒体功能障碍在SA-AKI中的关键作用。

学术背景
SA-AKI是脓毒症患者常见的致命并发症，死亡率较非脓毒症AKI显著增高（文献6-8）。尽管铁死亡（一种铁依赖性脂质过氧化导致的程序性细胞死亡）和线粒体功能障碍已被认为参与SA-AKI的发病（文献9-13），但其调控机制尚未明确。E3泛素连接酶通过泛素-蛋白酶体系统调控蛋白降解，在多种疾病中发挥重要作用（文献14-16），但MIB2在肾脏疾病中的作用及其是否通过泛素化GPX4影响铁死亡仍属未知（文献21）。本研究旨在阐明MIB2-GPX4轴在SA-AKI中的分子机制，为临床治疗提供新靶点。

研究流程与方法
研究采用体外细胞模型，主要分为以下六个关键步骤：

1. LPS诱导的HK-2细胞损伤模型构建

   • 研究对象：人肾小管上皮细胞系HK-2（通过STR鉴定无支原体污染）
     
   • 处理方式：用0.56-9 μg/mL脂多糖（LPS）处理24-72小时，CCK-8法检测细胞活力（图1a）。结果显示LPS呈浓度和时间依赖性抑制细胞存活（9 μg/mL处理72小时存活率最低，p<0.001）。
     
   • 检测指标：RT-qPCR和Western blot发现LPS显著上调MIB2 mRNA和蛋白（p<0.001），同时下调GPX4表达（图1b-c）。

2. MIB2与GPX4相互作用验证

   • 通过免疫共沉淀（Co-IP）证实MIB2直接结合GPX4（图1d）。
     
   • 泛素化实验显示LPS刺激下MIB2促进GPX4泛素化降解，而敲低MIB2（sh-MIB2）可减少泛素化信号（图1e）。

3. MIB2基因敲低模型的建立

   • 设计3条shRNA序列（sh-MIB2-1/2/3），经RT-qPCR和WB验证sh-MIB2-3敲除效率最佳（mRNA降低>80%，p<0.001）（图3）。
     
   • 实验分组：对照组、LPS+sh-NC（阴性对照）、LPS+sh-MIB2、LPS+sh-MIB2+RSL3（GPX4抑制剂）。

4. 铁死亡相关指标检测

   • 使用DCFH-DA荧光探针和C11-BODIPY流式细胞术检测活性氧（ROS）和脂质ROS（图5a-b）：LPS+sh-MIB2组较sh-NC组ROS降低（p<0.001），而RSL3可逆转此效应。
     
   • 铁离子检测试剂盒显示MIB2敲低减少细胞内Fe2+积累（p<0.001）（图5c）。
     
   • ELISA检测显示MIB2敲低降低丙二醛（MDA）并恢复谷胱甘肽（GSH）水平（p<0.001）（图5d-e）。

5. 线粒体功能评估

   • 透射电镜（TEM）观察：LPS组线粒体嵴结构破坏，而sh-MIB2组嵴完整性比例和长度显著改善（p<0.001）（图6a-c）。
     
   • JC-1染色显示MIB2敲低恢复线粒体膜电位（红/绿荧光比值升高，p<0.001）（图6d）。
     
   • 化学发光法检测ATP含量：sh-MIB2组ATP水平较sh-NC组提高（p<0.001）（图6e）。

6. GPX4功能验证实验

   • 加入RSL3后，sh-MIB2对GPX4的上调作用及其对铁死亡和线粒体的保护效应均被逆转（图4-6），证实GPX4是MIB2的下游关键效应分子。

主要结果
1. 分子机制层面：LPS通过上调MIB2促进GPX4泛素化降解，导致抗氧化防御系统崩溃（图1e）。
2. 细胞表型层面：MIB2敲低通过稳定GPX4减少铁死亡标志物（ROS、Fe2+、MDA）并恢复GSH（图5）。
3. 超微结构层面：MIB2敲低改善线粒体嵴结构、膜电位和ATP生成（图6），且这些效应均依赖GPX4（RSL3可逆转）。

结论与价值
该研究首次揭示：
1. 科学发现：MIB2作为新型E3连接酶通过泛素化降解GPX4，是SA-AKI中铁死亡和线粒体功能障碍的关键驱动因子。
2. 应用价值：MIB2可作为SA-AKI的治疗靶点，其抑制剂或能特异性保护肾功能。
3. 机制创新：提出”转录-翻译双重调控”假说——MIB2既促进GPX4蛋白降解，又可能间接影响其mRNA表达（图4a-b）。

研究亮点
1. 创新性：首次阐明MIB2-GPX4轴在SA-AKI中的作用，填补了E3连接酶调控铁死亡的空白。
2. 方法学：结合Co-IP、泛素化检测、高分辨率TEM等多技术验证分子机制与表型关联。
3. 临床意义：为开发靶向MIB2的小分子药物提供理论依据（文献15,17-19对比显示MIB2的肾脏特异性）。

局限性与展望
作者指出需在动物模型中验证该机制，并进一步解析GPX4的泛素化位点和上游信号（如TLR4/NF-κB是否调控MIB2）。该研究获辽宁省自然科学基金（2023-MS-259）支持，无利益冲突声明。