Redox Biology 西南医科大学周军教授团队揭示YAP/Nrf2抑制铁死亡减轻肠缺血再灌注引起的急性肺损伤

肠道缺血再灌注（Intestinal ischemia reperfusion，II/R）是临床实践中常见的危重疾病。II/R不仅会导致局部肠道损伤，还会破坏肠道屏障功能并促进肠道菌群移位，进而引发全身性炎症反应和远端器官功能障碍。在这些器官中，肺部对II/R尤为敏感，常导致急性肺损伤（acute lung injury，ALI）的发生。

2025年8月，西南医科大学周军教授团队在Redox Biology 杂志发表题为“YAP/Nrf2 suppresses ferroptosis to alleviate acute lung injury induced by intestinal ischemia/reperfusion”的研究型论文，揭示了YAP在II/R诱导的ALI中具有重要作用，可以通过与Nrf2结合并促进其核转位，从而减轻ALI后铁死亡。该研究提示YAP可作为减轻ALI的靶蛋白，具有重要的临床意义。

为了探究铁死亡在II/R诱导的ALI中的作用，研究团队给予铁死亡抑制剂铁抑素Fer-1进行II/R小鼠以及肺上皮细胞MLE-12氧糖剥夺再复氧（oxygen-glucose deprivation and reoxygenation, OGD/R）的干预。研究发现，Fer-1可以减轻II/R以及OGD/R诱导的ALI程度，减轻Fe2+和活性氧的蓄积，并减轻ALI后血清和肺泡灌洗液（bronchoalveolar lavage fluid，BALF）中的炎症因子水平和凋亡。

基于最新YAP同源蛋白TAZ的研究表明，在减轻炎症和增强小胶质细胞抗氧化能力方面，TAZ与Nrf2存在直接功能相互作用。因此，考虑YAP与Nrf2之间可能存在直接和间接的关联。为验证这一假设，研究人员首先对YAP和Nrf2进行了分子对接分析，发现这两种蛋白具有多个结合位点。并检测了YAP及铁死亡负调控蛋白（包括GPX4、Nrf2和SLC7A11）的表达水平。结果显示，在II/R模型中YAP、Nrf2、GPX4和SLC7A11的表达量显著降低，但经Fer-1干预后部分恢复。此外，细胞模型中Nrf2和YAP的表达水平与动物模型观察结果一致。这些结果表明，铁死亡参与了II/R诱导的II/R后ALI过程。

 为深入阐明YAP在铁死亡及II/R诱导的ALI中的作用，本研究采用腺相关病毒（AAV）在小鼠体内过表达YAP。值得注意的是，YAP的过表达显著缓解了肺组织损伤，表现为肺出血减少和肺泡壁增厚等ALI特征性病理改变明显改善。透射电镜观察显示，YAP过表达逆转了II型肺泡上皮细胞因急性肺损伤引发的线粒体铁死亡典型改变。与II/R组相比，II/ R + YAP-AAV组的Fe2+和MDA水平显著降低，同时谷胱甘肽/还原型谷胱甘肽比值（GSH/GSSG）升高，GPX4水平下降和脂质过氧化的主要代谢产物4-羟基-2-壬烯醛（4-HNE）升高的现象。

为分析YAP核蛋白特性，研究人员进行了核质分离实验，并通过蛋白质印迹和免疫荧光技术进一步研究其核定位。观察发现，YAP的过表达主要促进细胞核增殖，并推动Nrf2蛋白向细胞核转移。YAP抑制铁死亡并减轻肺损伤后炎症和凋亡。细胞模型中趋势与动物模型相一致。

为验证YAP的保护作用源于Nrf2激活，研究团队使用Nrf2特异性抑制剂ML385对小鼠进行预处理。首先，HE染色结果显示：抑制Nrf2可逆转YAP对II/R诱导的ALI的保护作用。通过透射电镜观察肺部II型肺泡上皮细胞线粒体发现，当Nrf2被抑制时，YAP对铁死亡的保护作用被阻断。此外，免疫荧光检测Fe2+、GSH/GSSG、丙二醛（MDA）以及4-羟基壬烯酸（4-HNE）和GPX4的表达水平进一步支持上述结论，证实Nrf2抑制会削弱YAP的抗脂质氧化功能。其次，western blot检测显示ML385能有效抑制Nrf2、GPX4、SLC7A11及下游蛋白HO-1的表达，但YAP的过表达水平未受Nrf2抑制剂影响。最后，炎症因子分析结果表明，抑制Nrf2可逆转YAP的保护作用。

YAP作为转录共激活因子，主要通过与TEAD转录因子相互作用发挥转录调控功能[30]。为探究YAP对Nrf2的潜在转录调控作用，研究团队利用JASPAR数据库预测Nrf2启动子区域内的TEAD转录因子结合位点。分析结果显示Nrf2启动子区可能存在YAP/TEAD相关结合序列：AAATTCC、TCATACCT和ACATTTCA。然而ChIP-PCR实验表明YAP并未通过TEAD与Nrf2启动子结合。为进一步验证YAP是否能转录调控Nrf2，进行荧光素酶报告实验，结果显示Nrf2启动子活性未显著增加。这些结果表明YAP并不直接转录激活Nrf2表达。随后，进一步研究了YAP是否可能通过直接相互作用在蛋白质水平调控Nrf2。共免疫沉淀（Co-IP）分析显示，YAP与Nrf2蛋白存在直接结合。因此，研究结果表明：YAP可能通过与Nrf2蛋白结合并促进其核转位来发挥抗铁死亡和肺保护作用，而非通过激活Nrf2的转录表达来调控下游靶基因。

 为探究接受体外循环患者的肺损伤与铁死亡之间的关联，本研究对体外循环术后6小时的患者血液样本进行线性相关性分析。结果显示SP-D与胃肠道损伤和肠屏障功能障碍的标志物:肠道脂肪酸结合蛋白(iFABP)及二胺氧化酶(DAO)呈正相关，而谷胱甘肽（GSH）则与SP-D、TNF-α、IL-6和IL-1β呈负相关。这些发现表明，体外循环诱导的肠道缺血再灌注损伤可能与铁死亡有关。

本研究结果表明，铁死亡和YAP在II/R诱导的急性肺损伤（ALI）病理生理机制中起重要作用。YAP在细胞核内表达量的增加有助于抵抗铁死亡，并通过与Nrf2结合促进其核转位来缓解ALI。