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Sulfide:quinone oxidoreductase alleviates ferroptosis in acute kidney injury via ameliorating mitochondrial dysfunction of renal tubular epithelial cells
Redox Biology ( IF 10.7 ) Pub Date : 2023-11-29 , DOI: 10.1016/j.redox.2023.102973 Fangfang Cai 1 , Dangran Li 2 , Yawen Xie 2 , Xiaoyang Wang 2 , Hailin Ma 2 , Huangru Xu 2 , Jian Cheng 3 , Hongqin Zhuang 2 , Zi-Chun Hua 4
Redox Biology ( IF 10.7 ) Pub Date : 2023-11-29 , DOI: 10.1016/j.redox.2023.102973 Fangfang Cai 1 , Dangran Li 2 , Yawen Xie 2 , Xiaoyang Wang 2 , Hailin Ma 2 , Huangru Xu 2 , Jian Cheng 3 , Hongqin Zhuang 2 , Zi-Chun Hua 4
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Ferroptosis is iron-dependent and regulates necrosis caused by lipid peroxidation and mitochondrial damage. Recent evidence has revealed an emerging role for ferroptosis in the pathophysiology of acute kidney injury (AKI). Sulfide:quinone oxidoreductase (SQOR) is a mitochondrial inner membrane protein highly expressed in the renal cortex. However, the effects of SQOR on ferroptosis and AKI have not been elucidated. In this study, we evaluated the effects of SQOR in several AKI models. We observed a rapid decrease in SQOR expression after cisplatin stimulation in both in vivo and in vitro models. SQOR-deletion mice exhibit exacerbated kidney impairment and ferroptosis in renal tubular epithelial cells following cisplatin injury. Additionally, our results showed that the overexpression of SQOR or ADT-OH (the slow-releasing H2 S donor) preserved renal function in the three AKI mouse models. These effects were evidenced by lower levels of serum creatinine (SCr), blood urea nitrogen (BUN), renal neutrophil gelatinase-associated lipocalin (NGAL), and kidney injury molecule 1 (KIM-1). Importantly, SQOR knockout significantly aggravates cisplatin-induced ferroptosis by promoting mitochondrial dysfunction in renal tubular epithelial cells (RTECs). Moreover, online database analysis combined with our study revealed that SYVN1, an upregulated E3 ubiquitin ligase, may mediate the ubiquitin-mediated degradation of SQOR in AKI. Consequently, our results suggest that SYVN1-mediated ubiquitination degradation of SQOR may induce mitochondrial dysfunction in RTECs, exacerbating ferroptosis and thereby promoting the occurrence and development of AKI. Hence, targeting the SYVN1-SQOR axis could be a potential therapeutic strategy for AKI treatment.
中文翻译：
硫化物：醌氧化还原酶通过改善肾小管上皮细胞的线粒体功能障碍减轻急性肾损伤中的铁死亡
铁死亡是铁依赖性的，可调节由脂质过氧化和线粒体损伤引起的坏死。最近的证据表明，铁死亡在急性肾损伤 （AKI） 的病理生理学中起着新作用。硫化物：醌氧化还原酶 （SQOR） 是一种线粒体内膜蛋白，在肾皮层中高度表达。然而，SQOR 对铁死亡和 AKI 的影响尚未阐明。在这项研究中，我们评估了 SQOR 在几个 AKI 模型中的影响。我们在体内和体外模型中观察到顺铂刺激后 SQOR 表达迅速降低。SQOR 缺失小鼠在顺铂损伤后肾小管上皮细胞中表现出肾损伤加剧和铁死亡。此外，我们的结果表明，SQOR 或 ADT-OH （缓释 H2S 供体） 的过表达在三种 AKI 小鼠模型中保留了肾功能。血清肌酐 （SCr） 、血尿素氮 （BUN） 、肾中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白 （NGAL） 和肾损伤分子 1 （KIM-1） 水平较低证明了这些影响。重要的是，SQOR 敲除通过促进肾小管上皮细胞 （RTEC） 中的线粒体功能障碍显着加重顺铂诱导的铁死亡。此外，在线数据库分析与我们的研究相结合，表明 SYVN1 是一种上调的 E3 泛素连接酶，可能介导泛素介导的 AKI 中 SQOR 的降解。因此，我们的结果表明，SYVN1 介导的 SQOR 泛素化降解可能诱导 RTEC 中的线粒体功能障碍，加剧铁死亡，从而促进 AKI 的发生和发展。因此，靶向 SYVN1-SQOR 轴可能是 AKI 治疗的潜在治疗策略。
更新日期：2023-11-29
中文翻译：
硫化物：醌氧化还原酶通过改善肾小管上皮细胞的线粒体功能障碍减轻急性肾损伤中的铁死亡
铁死亡是铁依赖性的，可调节由脂质过氧化和线粒体损伤引起的坏死。最近的证据表明，铁死亡在急性肾损伤 （AKI） 的病理生理学中起着新作用。硫化物：醌氧化还原酶 （SQOR） 是一种线粒体内膜蛋白，在肾皮层中高度表达。然而，SQOR 对铁死亡和 AKI 的影响尚未阐明。在这项研究中，我们评估了 SQOR 在几个 AKI 模型中的影响。我们在体内和体外模型中观察到顺铂刺激后 SQOR 表达迅速降低。SQOR 缺失小鼠在顺铂损伤后肾小管上皮细胞中表现出肾损伤加剧和铁死亡。此外，我们的结果表明，SQOR 或 ADT-OH （缓释 H2S 供体） 的过表达在三种 AKI 小鼠模型中保留了肾功能。血清肌酐 （SCr） 、血尿素氮 （BUN） 、肾中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白 （NGAL） 和肾损伤分子 1 （KIM-1） 水平较低证明了这些影响。重要的是，SQOR 敲除通过促进肾小管上皮细胞 （RTEC） 中的线粒体功能障碍显着加重顺铂诱导的铁死亡。此外，在线数据库分析与我们的研究相结合，表明 SYVN1 是一种上调的 E3 泛素连接酶，可能介导泛素介导的 AKI 中 SQOR 的降解。因此，我们的结果表明，SYVN1 介导的 SQOR 泛素化降解可能诱导 RTEC 中的线粒体功能障碍，加剧铁死亡，从而促进 AKI 的发生和发展。因此，靶向 SYVN1-SQOR 轴可能是 AKI 治疗的潜在治疗策略。
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