糖尿病肾病（DN）作为糖尿病最严重的微血管并发症之一，一直是导致终末期肾病的主要原因。长期以来，“肾小球中心论” 主导着 DN 发病机制的研究，但越来越多证据表明，肾小管损伤在 DN 进展中起着关键作用，甚至可能先于肾小球病变出现。铁死亡作为一种铁依赖的程序性细胞死亡方式，其在 DN 肾小管损伤中的具体作用及调控机制尚不明确。尤其是谷胱甘肽过氧化物酶 4（GPX4）作为重要的抗氧化酶，其在肾近端小管上皮细胞（RTECs）中的表达调控机制仍未完全阐明。因此，深入探究铁死亡在 DN 中的作用及相关调控通路，对于寻找新的治疗靶点具有迫切的临床意义。
华中科技大学同济医学院附属同济医院的研究团队在《Cell Communication and Signaling》发表的研究，围绕 DN 肾小管损伤中的铁死亡机制展开系统研究。研究旨在明确铁死亡在 DN 不同阶段的作用、维生素 D 受体（VDR）对 GPX4 的调控机制，以及 E3 泛素连接酶 PRPF19 在 VDR 降解中的角色，并筛选潜在的干预药物。
研究采用了多种关键技术：①构建 STZ 诱导糖尿病小鼠和 db/db 小鼠两种 DN 动物模型，结合临床 DN 患者血浆样本，分析铁死亡相关标志物；②通过双荧光素酶报告基因实验、染色质免疫沉淀（CUT&RUN）和电泳迁移率变动分析（EMSA）验证 VDR 与 GPX4 启动子的结合；③利用免疫沉淀 - 质谱（IP-MS）筛选 VDR 相互作用蛋白，结合分子对接、表面等离子体共振（SPR）和高效亲和珠靶向钓取技术确定小檗碱（BBR）与 PRPF19 的结合；④通过 RNA 测序（RNA-seq）、透射电镜（TEM）和免疫荧光等技术分析肾组织病理及分子表达变化。
通过给高脂喂养的 STZ 诱导糖尿病小鼠腹腔注射不同细胞死亡抑制剂，发现早期 DN 中坏死性凋亡抑制剂 Nec-1 可改善肾功能，而晚期 DN 中铁死亡抑制剂 Fer-1 显著减轻肾小管肿胀、间质纤维化及线粒体损伤。临床 DN 患者血浆中脂质过氧化产物（MDA、4-HNE）和铁过载标志物（Ferritin、TfR1）升高，抗氧化物质（GSH、GPX4）降低，证实铁死亡在 DN 晚期的关键作用。
RNA 测序和 Western blot 显示 DN 模型中 GPX4 表达下调，且与 DN 进展呈负相关。通过 4 个转录因子数据库预测及双荧光素酶报告基因实验，证实 VDR 通过结合 GPX4 启动子区 AGGGTCA 序列（转录起始位点上游 1423-1430 bp）促进其转录。VDR 敲除小鼠（VDR-cKO）在 STZ+HFD 诱导后，GPX4 表达显著降低，脂质过氧化加剧，肾功能恶化，而 VDR 激动剂帕立骨化醇（PAR）可改善肾损伤，表明 VDR 通过调控 GPX4 抑制铁死亡。
IP-MS 筛选出 VDR 互作蛋白 PRPF19（E3 泛素连接酶），免疫荧光和 Co-IP 证实两者在细胞质共定位，且 AGEs 刺激增强其相互作用。PRPF19 过表达降低 VDR 蛋白水平，敲除则升高 VDR，泛素化实验表明 PRPF19 促进 VDR 泛素化降解。机制上，PRPF19 通过泛素 - 蛋白酶体途径调控 VDR 稳定性，影响 GPX4 表达及铁死亡进程。
分子对接显示 BBR 与 PRPF19 结合能最低（-8.3 kcal/mol），SPR 证实两者直接结合（KD=3.38×10-6 M）。BBR-immobilized beads pull-down 实验富集到 PRPF19，且 BBR 可竞争性抑制 VDR 与 PRPF19 结合，减少 VDR 泛素化。体内外实验表明，BBR 通过抑制 PRPF19 介导的 VDR 降解，恢复 GPX4 表达，减轻脂质过氧化和线粒体损伤，改善 DN 小鼠肾功能。
本研究揭示了 DN 肾小管损伤中 “PRPF19/VDR/GPX4” 轴的关键作用：PRPF19 通过泛素化降解 VDR，下调 GPX4 表达，促进铁死亡；而 BBR 作为 PRPF19 新型抑制剂，通过竞争性结合 PRPF19，稳定 VDR，抑制铁死亡，减轻肾损伤。研究首次明确铁死亡在 DN 晚期的主导地位，阐明 VDR 转录调控 GPX4 的分子机制及 PRPF19 的降解作用，为 DN 治疗提供了 PRPF19 这一潜在靶点，并验证了 BBR 的肾保护效应，为中药活性成分在 DN 中的应用提供了实验依据。此外，研究为理解 DN 中细胞死亡方式的动态变化及转录调控网络提供了新视角，有助于推动靶向铁死亡的精准治疗策略发展。
