咖啡酸苯乙酯通过恢复PINK1介导的线粒体自噬保护肾小管上皮细胞免受糖尿病肾病中的铁死亡

越来越多的证据表明，肾小管铁死亡在糖尿病肾病（DKD）的进展中起着关键作用。咖啡酸苯乙酯（CAPE）来源于蜂胶，是一种由多种蜜蜂合成的珍贵树脂物质，在生物医学研究中受到广泛关注。本研究旨在探讨CAPE保护肾小管上皮细胞（TECs）免受DKD中铁死亡的机制。通过腹腔注射链脲佐菌素（STZ）、喂食高脂饮食（HFD）并给予CAPE处理DBA/2J小鼠。结果揭示了铁死亡标志物的显著变化。在糖尿病小鼠和高糖（HG）条件下的TECs中，谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）和溶质载体家族7成员11（SLC7A11）的水平降低，而转铁蛋白受体1（TFR1）升高。这些变化伴随着抗氧化能力降低和丙二醛（MDA）积累。基因本体论（GO）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）富集分析显示，CAPE和铁死亡的交叉靶点主要位于线粒体，并在线粒体自噬中表现出高富集值。进一步的研究表明，HG诱导了线粒体膜电位去极化和过量的线粒体活性氧（ROS），并伴有线粒体自噬缺陷。CAPE的给药抑制了DKD诱导的加剧的铁死亡并挽救了的线粒体自噬缺陷。此外，CAPE恢复了在DKD小鼠肾脏和HG处理的TECs中显著减少的PTEN诱导推定激酶1（PINK1）水平。分子对接模拟实验表明，CAPE与PINK1活性口袋稳定结合。细胞热位移分析（CETSA）和药物亲和响应靶标稳定性（DARTS）实验表明，CAPE在特定温度范围内增强了PINK1蛋白的热稳定性，并保护PINK1蛋白免受蛋白酶的降解。这些结果证实CAPE与PINK1相互作用，PINK1是其特异性靶点。然而，CAPE处理对铁死亡的积极效果被PINK1 siRNA抵消。本研究表明，CAPE通过恢复PINK1介导的线粒体自噬来保护肾小管TECs免受铁死亡，从而对DKD具有潜在的治疗益处。这些发现表明CAPE有潜力作为预防DKD肾小管损伤的治疗药物。