Autophagy:中南大学段绍斌团队揭示STING1通过激活分子伴侣介导的自噬,降解铁蛋白引发铁死亡,导致急性肾损伤
来源:iNature 2026-03-13 10:10
该研究首次发现干扰素反应cGAMP刺激因子1(STING1)是肾近端小管细胞(RPTCs)铁死亡的关键调控因子。作者证实碘造影剂(ICM)可激活STING1,进而触发铁死亡。
碘造影剂诱导的急性肾损伤(CI-AKI)是一种常见的临床并发症,预后不良,但其分子机制尚未完全阐明。铁死亡是一种由铁过载和脂质过氧化驱动的程序性细胞死亡形式,已被认为与CI-AKI相关。然而,其在CI-AKI中的具体作用和精确调控机制仍不明确。
2026年3月2日,中南大学段绍斌独立通讯在Autophagy 在线发表题为STING1 exacerbates iodinated contrast-induced acute kidney injury by promoting ferroptosis through chaperone-mediated autophagic degradation of FTH1的研究论文。该研究首次发现干扰素反应cGAMP刺激因子1(STING1)是肾近端小管细胞(RPTCs)铁死亡的关键调控因子。作者证实碘造影剂(ICM)可激活STING1,进而触发铁死亡。
通过使用近端小管特异性sting1敲除小鼠和原代RPTCs,作者发现Sting1缺失可减轻铁死亡并缓解CI-AKI。机制研究表明,在急性肾小管坏死患者和实验性CI-AKI模型中,STING1与热休克蛋白家族A(Hsp70)成员8(HSPA8/HSC70)相互作用,促进分子伴侣介导的自噬(CMA)对铁蛋白重链1(FTH1)和谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)的降解。
值得注意的是,通过敲低溶酶体相关膜蛋白2A(LAMP2A)抑制CMA,可抑制FTH1和GPX4的降解,并减轻铁死亡。这些发现揭示了一种新的STING1驱动机制,该机制将CMA与CI-AKI中的铁死亡联系起来,并提示STING1通路是造影剂诱导肾损伤的潜在治疗靶点。

碘对比剂诱导的急性肾损伤(CI-AKI)是使用碘基对比剂(CM)后发生的一种具有临床意义的并发症,其特征为肾功能急剧下降。作为急性肾损伤(AKI)的第三大病因,CI-AKI占所有AKI病例的比例高达12%,仅次于缺血性和术后性病因。
尽管目前遵循指南采取了预防措施,CI-AKI仍与显著的发病率相关,包括持续性肾功能不全、肾脏替代治疗需求增加以及死亡率升高,从而给全球医疗系统带来了沉重的经济负担。因此,深入理解驱动CI-AKI的分子与细胞机制,对于制定有效的预防和治疗策略至关重要。
铁死亡是一种受调控的细胞死亡形式,其特征为铁依赖性的脂质过氧化以及细胞抗氧化防御系统的破坏,由Stockwell等人于2012年首次描述。过度的铁死亡与多种病理状态有关,包括缺血-再灌注损伤、肿瘤发生、神经退行性疾病、上皮-间质转化以及肾脏疾病。
铁过载通过芬顿化学反应促进活性氧(ROS)生成,加剧氧化损伤并驱动铁死亡。FTH1(铁蛋白重链1)是一种关键的铁储存蛋白,可通过NCOA4(核受体共激活因子4)介导的选择性自噬(即铁蛋白自噬)被降解,从而释放不稳定的铁池。
GPX4(谷胱甘肽过氧化物酶4)是铁死亡的核心调控因子,通过还原磷脂氢过氧化物来保护细胞。值得注意的是,新出现的证据表明,在AKI中,分子伴侣介导的自噬(CMA)是促进GPX4降解的关键途径。AIFM2/FSP1(AIF家族成员2,铁死亡抑制因子)作为非线粒体辅酶Q抗氧化系统的重要组成部分,与依赖谷胱甘肽的GPX4通路互补,共同抑制铁死亡。
此外,Dai等人报道,RNA测序分析显示,暴露于碘对比剂碘佛醇会上调肾脏中的铁死亡相关基因。尽管有这些发现,CI-AKI中铁死亡的调控机制仍未得到充分理解。

近端小管特异性STING1缺乏减轻造影剂相关急性肾损伤(图片源自Autophagy )
CMA是一种选择性、依赖溶酶体的降解途径,主要受LAMP2A(溶酶体相关膜蛋白2A)和HSPA8/HSC70(热休克蛋白家族A成员8)调控。HSPA8识别底物蛋白中保守的KFERQ样基序,并促进其递送至溶酶体膜受体LAMP2A。这种分子伴侣-受体相互作用促进底物蛋白解折叠并跨溶酶体膜转位,最终实现蛋白水解降解。
尽管CMA具有关键的细胞功能,但它在肾脏疾病中的作用在很大程度上仍未得到探索。在缺血-再灌注损伤(IRI)诱导的急性肾损伤中,CMA已被证明可通过介导GPX4的溶酶体降解来加剧铁死亡。此外,CMA活性降低与糖尿病肾病中肾小球肥大的进展相关。然而,CMA直接参与CI-AKI发病机制的证据尚未确立。
cGAS(环状GMP-AMP合酶)-STING1(干扰素反应cGAMP相互作用因子1)通路是先天免疫应答的关键介质,它协调炎症信号并激活巨自噬,作为宿主防御细菌感染的一部分。值得注意的是,STING1诱导的溶酶体降解在缺乏关键巨自噬调控因子BECN1的细胞中持续存在,这提示STING1可能参与了选择性自噬途径,例如CMA。
新出现的证据表明,cGAS-STING1信号在IRI、顺铂诱导以及脓毒症相关AKI模型中参与诱导铁死亡,主要通过激活NCOA4依赖的铁蛋白自噬或促进GPX4降解实现。然而,STING1与CMA在AKI中的机制性串扰仍不明确。特别是,尽管STING1在调控巨自噬和铁稳态中的作用已被认识,但其在CI-AKI中是否调控CMA依赖的铁死亡相关蛋白(如FTH1和GPX4)的降解,尚未得到研究。
本研究证明,STING1与CMA的核心分子伴侣HSPA8相互作用,促进FTH1和GPX4的溶酶体降解,从而在CI-AKI中放大铁死亡。作者的研究表明,STING1在CI-AKI中扮演关键角色,并且STING1是CI-AKI的一个潜在治疗靶点。
原文链接:https://doi.org/10.1080/15548627.2026.2626388
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