急性肾损伤 (AKI) 是一种常见的临床综合征，主要由肾缺血再灌注损伤 (IRI) 引起。目前，对 IRI 的预防和治疗的理解有限，且铁死亡在 IRI-AKI 病理生理机制中起着重要的作用，被认为是改善其结果的关键靶标。

水飞蓟宾是从水飞蓟中提取出的一种多酚类黄酮化合物，具有抗氧化、抗凋亡和抗炎等药理活性，但在改善肾脏疾病方面的潜在机制仍不清楚。南方医科大学中医学院赵晓山教授团队在 Redox Biology (IF: 10.7) 杂志上发表题为Silibinin Attenuates Ferroptosis in Acute Kidney Injury by Targeting FTH1的文章。本研究在华盈生物的协助下通过20K人类蛋白组芯片发现了水飞蓟宾通过直接靶向FTH1，进而破坏NCOA4-FTH1 间的相互作用，抑制了铁蛋白吞噬，有效地防止缺血再灌注诱导的肾损伤，从而为开发AKI的潜在治疗剂提供了新的思路。

为了确认水飞蓟宾对肾脏的药理作用，研究人员首先建立了双侧肾缺血再灌注诱导的AKI模型，结果发现IRI-AKI小鼠肾功能损害明显。造模后在小鼠缺血时进行了水飞蓟宾给药处理，证实了水飞蓟宾治疗可有效防止IRI-AKI 中的肾功能障碍和病理损伤，同时发现水飞蓟宾治疗可以改善 IRI-AKI 小鼠的肾脏巨噬细胞浸润以及肾脏炎症反应（图1）。

接下来，研究人员进一步探讨了水飞蓟宾对 IRI-AKI 的保护作用是否与铁死亡有关，体内实验结果表明Fer-1或水飞蓟宾处理后，可有效增强关键铁死亡相关蛋白GPX4的表达并降低HO-1的表达，降低了肾脏中的铁含量。通过建立erastin诱导的铁死亡体外模型，发现水飞蓟宾显著降低了erastin引起的脂质ROS积累，最终显著抑制肾小管细胞的铁死亡（图2）。

图2  水飞蓟宾可以抑制IRI-AKI小鼠的铁死亡

为了阐明水飞蓟宾调控铁死亡作用的分子机制，研究人员利用20K人类蛋白质组芯片（华盈生物提供）对水飞蓟宾相互作用的靶蛋白进行了研究。生物素标记的水飞蓟宾和与20K人类蛋白质组芯片一起孵育检测，结果发现了546种蛋白质被鉴定为水飞蓟宾特异性直接结合的候选蛋白，通过筛选铁死亡途径中的关键蛋白，最终选择了具有较高的结合强度的靶蛋白FTH1。接着使用了SPR、CETSA/DARTS+WB和分子对接的方法验证了水飞蓟宾和FTH1之间的直接相互作用。这些方法共同表明FTH1是水飞蓟宾的直接靶点蛋白（图3）。

图3 20K人类蛋白组芯片发现水飞蓟宾的直接靶点FTH1

最后，研究人员进一步研究了水飞蓟宾与 FTH1 结合调控铁死亡的潜在机制。体内实验结果表明，水飞蓟宾通过中断了 NCOA4-FTH1 之间的相互作用，影响NCOA4介导的铁自噬，抑制铁死亡。同时，研究人员也通过在HK-2细胞中敲除FTH1发现，FTH1敲除显著降低了水飞蓟宾对HK-2细胞的保护作用。以上研究结果显示FTH1是水飞蓟宾发挥铁死亡抑制作用的重要靶标。

图4 水飞蓟宾通过靶向FTH1抑制铁死亡

本文首先发现水飞蓟宾可以预防IRI-AKI 中的肾功能障碍和病理损伤，接着使用20K人类蛋白质组芯片、SPR、CETSA/DARTS+WB和分子对接等方法发现水飞蓟宾的直接靶点蛋白FTH1。深入机制研究发现，水飞蓟宾通过靶向FTH1破坏了NCOA4-FTH1间的相互作用，减少铁死亡介导的细胞死亡，有效地防止缺血再灌注诱导的肾损伤。本研究为治疗IRI-AKI提供了新的思路。

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5）小分子钓靶（非标记法）：DARTS /Lip-MS/ CETSA

6）膜蛋白靶点筛选技术：SPIDER / MPA

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8）SPR表面等离子共振（分子动力学）

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10) PET-CT与药物分布小动物活体成像

11）天然产物化合物库筛选