谷胱甘肽过氧化物酶4/谷胱甘肽铁死亡防御系统在三阴性乳腺癌治疗中的作用研究进展

铁死亡是一种以脂质过氧化物为核心的细胞死亡方式,细胞可依赖谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)/谷胱甘肽(GSH)抗氧化系统降低铁死亡敏感性。三阴性乳腺癌(TNBC)细胞较正常细胞更依赖胞内抗氧化机制,以GPX4/GSH系统为基础的铁死亡诱导表现出显著的治疗TNBC前景。本文综述近年来以GPX4/GSH为背景的铁死亡治疗TNBC研究成果,以期为TNBC的临床治疗提供参考。

谷胱甘肽过氧化物酶4介导的铁死亡参与阿霉素对乳腺癌细胞抑制作用研究

目的:探讨谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)介导的铁死亡是否参与阿霉素对乳腺癌的抑制过程,并探讨其增加阿霉素敏感性的可能机制。方法:通过实时荧光定量逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR)实验和免疫蛋白印迹法(Western Blot),检测正常乳腺细胞MCF10A、HCC1937细胞和乳腺癌细胞MCF-7、MDA-MB-231细胞中GPX4的表达水平;通过慢病毒转染技术构建稳定敲低GPX4的乳腺癌细胞MCF-7,并通过qRT-PCR和Western Blot实验检测敲低效率;通过CCK8实验检测阿霉素对乳腺癌细胞的细胞毒性;通过谷胱甘肽(GSH)检测试剂盒、丙二醛(MDA)检测试剂盒、铁离子(Fe^(2+))浓度检测试剂盒检测敲低GPX4后乳腺癌细胞的铁死亡水平。结果:乳腺癌细胞中GPX4的蛋白水平及mRNA水平高于正常乳腺细胞(P<0.05);与对照组细胞相比,敲低GPX4表达的乳腺癌细胞中GSH水平降低(P<0.05),MDA和Fe^(2+)水平升高(P<0.05),阿霉素作用后细胞增殖能力下降(P<0.05),而铁死亡抑制剂ferrostatin-1可以逆转GPX4敲低后阿霉素对乳腺癌细胞增殖能力的抑制作用(P<0.05)。结论:沉默GPX4可以促进乳腺癌细胞铁死亡过程,最终促进乳腺癌对阿霉素的敏感性。

谷胱甘肽过氧化物酶4在雷公藤内酯酮激活结肠癌细胞铁死亡中的作用

目的探讨谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)在雷公藤内酯酮(TN)激活结肠癌细胞铁死亡中的作用。方法将体外培养结肠癌细胞株HCT116分为5组,即对照组、TN组、铁死亡抑制剂Feroptosis-1(Fer-1)组、阴性载体组、GPX4过表达组。对照组细胞不作任何处理,其余4组细胞均加入15.0 nmol/L的TN处理48 h,其中Fer-1组用2μmol/L Fer-1预处理2 h,阴性载体组、GPX4过表达组细胞分别用阴性慢病毒载体和GPX4过表达载体转染48 h。比较5组HCT116死亡细胞比例,细胞内谷胱甘肽(GSH)、活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)含量以及GPX4蛋白表达水平。结果5组HCT116死亡细胞比例,细胞内GSH、ROS、MDA含量以及GPX4蛋白表达水平比较,差异均有统计学意义(均P<0.05)。与对照组比较,TN组死亡细胞比例及细胞内ROS、MDA含量均明显增加(均P<0.05),GSH含量及GPX4蛋白表达水平均明显减少(均P<0.05);与TN组比较,Fer-1组死亡细胞比例及细胞内ROS、MDA含量均明显减少(均P<0.05),GSH含量及GPX4蛋白表达水平均明显增加(均P<0.05);与阴性载体组比较,GPX4过表达组死亡细胞比例及细胞内ROS、MDA含量均明显减少(均P<0.05),GSH含量及GPX4蛋白表达水平均明显增加(均P<0.05)。结论TN通过抑制GPX4激活结肠癌细胞铁死亡,从而抑制癌细胞增殖。

日本七鳃鳗含硒谷胱甘肽过氧化物酶4的克隆与生物学特性分析

谷胱甘肽过氧化物酶4(GPx4)是一类抗氧化酶,能够减少脂质氢过氧化物、氢过氧化物和有机氢过氧化物.从日本七鳃鳗中克隆得到了GPx4(LjGPx4)编码区和基因组DNA序列,揭示了其基因组特征为含有6个外显子结构和5个内含子结构,并将日本七鳃鳗GPx4序列同其他脊椎动物进行了同源序列比对.使用实时定量PCR分析了LjGPx4在日本七鳃鳗中的组织分布.脂多糖(LPS)体内刺激七鳃鳗后发现,LjGPx4mRNA在白细胞中表达升高.日本七鳃鳗GPx4具有高度保守的基因序列和蛋白质结构,并参与抗菌免疫应答,为抗氧化剂酶在无颌脊椎动物的先天免疫反应中发挥至关重要的作用提供了实验依据.

脊髓损伤后神经元铁死亡:谷胱甘肽过氧化物酶4的调控

背景:铁死亡作为一种以脂质过氧化为特征的铁离子依赖性细胞死亡方式,与脊髓损伤病理生理过程密切相关。谷胱甘肽过氧化物酶4是铁死亡的重要调节因子,在脊髓损伤后神经元铁死亡的调控中有着关键作用。目的:针对谷胱甘肽过氧化物酶4在脊髓损伤后神经元铁死亡的调控作用研究进展做一综述,总结谷胱甘肽过氧化物酶4在脊髓损伤发生发展中的作用及其抑制剂的应用前景,以探索脊髓损伤新的治疗策略,同时为靶向铁死亡治疗脊髓损伤提供理论依据。方法:检索PubMed、Web of Science、CNKI及万方数据库收录的相关文献。利用Mesh检索“ferroptosis”“GPx4”“spinal cord injury”完善检索词,再通过主题词(标题/摘要)进行检索。英文检索词为:“GPx4,glutathione peroxidase 4,ferroptosis,spinal cord injury,SCI,Spinal Cord Trauma”;中文检索词为:“谷胱甘肽过氧化物酶4,铁死亡,脊髓损伤”等。检索时间为各数据库建库至2021年7月,最终纳入74篇文献进行归纳总结。结果与结论:①铁死亡作为新近发现的细胞死亡方式,已有证据表明参与到脊髓损伤病理生理过程当中。谷胱甘肽过氧化物酶4被认为是铁死亡重要的调节因子,在脊髓损伤中发挥着关键作用。②研究显示多种抑制剂及药物可通过恢复谷胱甘肽过氧化物酶4活性来抑制脂质过氧化继而调控脊髓损伤后神经元铁死亡,在多项基础研究中都显示出了改善神经功能损伤的功效,但在临床试验中仍存在一定的局限性。③因此,通过靶向铁死亡治疗脊髓损伤可能是未来研究中可进一步探索的方向。

谷胱甘肽过氧化物酶4介导的铁死亡在非小细胞肺癌顺铂耐药中的作用

目的明确谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)介导的铁死亡在非小细胞肺癌(NSCLC)顺铂(DDP)耐药中的作用。方法采用蛋白质印迹技术检测GPX4在人NSCLC细胞株(A549)和人NSCLC DDP耐药株(A549/DDP)中的表达差异;在A549细胞中过表达GPX4,在A549/DDP细胞中用铁死亡抑制剂RSL-3抑制GPX4的表达,采用CCK8试剂盒检测GPX4的表达对DDP敏感性的影响;采用活性氧自由基检测试剂盒检测ROS、采用脂质过氧化试剂盒检测Lipid ROS、CCK-8检测细胞活力等铁死亡相关标记物。结果GPX4在A549/DDP中高表达(P<0.05);DDP与RSL3均可激活A549/DDP细胞铁死亡发生,同时RSL3可抑制GPX4的表达;在A549细胞株中上调GPX4的表达,其对DDP的IC50升高(P<0.05)。结论在耐药株中抑制GPX4的表达,可促进铁死亡发生,并增强耐药株对DDP的敏感性。

突变型p53通过下调谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)表达和增加脂质活性氧产生促进人结肠癌和肺癌细胞的铁死亡

目的探究突变型p53对肿瘤细胞铁死亡的影响。方法利用点突变构建突变型p53-R175H、p53-R273H的质粒,通过慢病毒包装、感染和药物筛选,建立稳定过表达突变型p53的肿瘤细胞系,并采用Western blot法对稳定过表达效果进行验证;通过碘化丙啶(PI)染色、脂质活性氧(ROS)的检测观察突变型p53对铁死亡的影响;通过Western blot法检测稳定过表达突变型p53细胞系中谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)的蛋白水平。结果成功建立稳定过表达p53-R175H、p53-R273H的HCT116和A549细胞系;与对照组相比,稳定过表达p53-R175H、p53-R273H细胞的铁死亡明显增加,ROS积聚明显增加,细胞GPX4表达水平明显下调。结论突变型p53通过下调GPX4表达、产生过量脂质ROS促进肿瘤细胞的铁死亡。

基于谷胱甘肽/谷胱甘肽过氧化物酶4轴探讨雷公藤甲素引起肝细胞铁死亡的作用机制

目的观察雷公藤甲素对铁代谢和脂质过氧化的影响,探讨雷公藤甲素引起肝细胞铁死亡的可能机制。方法利用雷公藤甲素处理人正常肝细胞HL7702和C57BL/6J小鼠,或利用铁死亡抑制剂(ferrostatin-1,Fer-1)和雷公藤甲素共同处理HL7702细胞,CCK-8法检测细胞存活率;普鲁士蓝染色观察铁沉积;试剂盒检测铁离子、谷胱甘肽(glutathione,GSH)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量以及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)活性;qRT-PCR或Western blotting检测转铁蛋白受体1(transferrin receptor 1,TFR1)、谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)、前列腺素内过氧化物合成酶2(prostaglandin-endoperoxide synthase 2,PTGS2)、长链脂酰辅酶A合成酶4(acyl-CoA synthetase long-chain family member 4,ACSL4)的表达。结果雷公藤甲素显著降低细胞存活率(P<0.05),引起铁沉积,升高血清中ALT、AST活性(P<0.05),增加HL7702细胞和小鼠肝组织中铁离子、MDA含量(P<0.05),降低GSH含量、SOD活性和GPX4表达(P<0.05),上调TFR1、PTGS2及ACSL4表达(P<0.05)。Fer-1显著上调细胞存活率和GPX4表达量(P<0.05),显著下调铁离子含量、TFR1、PTGS2及ACSL4表达(P<0.05)。结论雷公藤甲素可能通过GSH/GPX4轴引起铁代谢异常和脂质过氧化,诱导肝细胞铁死亡。

利拉鲁肽影响海马组织核因子E2相关因子2/谷胱甘肽过氧化物酶4信号通路和铁死亡活性改善阿尔茨海默病大鼠认知障碍的机制研究

目的探讨利拉鲁肽影响海马组织核因子E2相关因子2(Nrf2)/谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)信号通路和铁死亡活性改善阿尔茨海默病(AD)大鼠认知障碍的机制。方法将40只SD大鼠随机分为对照组、模型组、利拉鲁肽组和利拉鲁肽+erastin组,每组各10只。侧脑室注射脲链佐菌素(STZ)构建AD模型;利拉鲁肽组在AD造模同时每日腹腔注射利拉鲁肽(200μg/kg)连续28 d;利拉鲁肽+erastin组在AD造模同时侧脑室注射erastin(2.5 nmol/g),然后腹腔注射利拉鲁肽(200μg/kg)连续28 d。采用Morris水迷宫检测大鼠认知功能,采用ELISA法检测大鼠海马组织Aβ42和谷胱甘肽(GSH)水平,采用Western blot检测磷酸化Tau蛋白、Nrf2、GPX4蛋白表达水平。结果对照组、利拉鲁肽组、利拉鲁肽+erastin组及模型组大鼠第3 d、4 d和5 d逃逸潜伏期时间均依次延长,穿越平台次数依次减少(P<0.05)。对照组、利拉鲁肽组、利拉鲁肽+erastin组及模型组大鼠海马组织Aβ42水平和Nrf2、GPX4、磷酸化Tau蛋白表达水平均依次升高;对照组、利拉鲁肽+erastin组、利拉鲁肽组及模型组大鼠海马组织GSH水平依次降低(P<0.05)。结论利拉鲁肽可能通过影响海马组织Nrf2/GPX4信号通路和铁死亡活性,参与AD大鼠认知障碍的改善。

基于谷胱甘肽过氧化物酶4信号通路探究银杏叶提取物对COPD大鼠肺组织铁死亡的影响

目的 基于谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)信号通路探讨银杏叶提取物(GBE)对慢性阻塞性肺疾病(COPD)大鼠肺组织铁死亡的影响。方法 本实验时间为2022年6月—2023年6月。选取2月龄SPF级雄性Wistar大鼠40只,采用抽签法将大鼠分为空白组、模型组、罗红霉素组、GBE组,每组10只。模型组、罗红霉素组、GBE组大鼠采用脂多糖联合香烟烟雾构建COPD大鼠模型,造模成功后,空白组和模型组大鼠给予0.9%氯化钠溶液灌胃,罗红霉素组大鼠给予罗红霉素分散片0.017 5 g·kg^(-1)·d^(-1)灌胃,GBE组大鼠给予GBE 14 mg·kg^(-1)·d^(-1)腹腔注射。麻醉并处死各组大鼠,取腹主动脉血液和肺组织。观察各组大鼠肺组织HE染色结果,采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测各组大鼠血清肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素6(IL-6)水平,采用qRT-PCR法检测各组大鼠肺组织GPX4、铁蛋白重链1(FTH1)、转铁蛋白(TF)mRNA相对表达量,采用Western blot法检测各组大鼠肺组织GPX4、FTH1、TF表达量。结果 HE染色结果显示,与空白组相比,模型组大鼠肺组织中可见较多充血以及水肿,炎性细胞浸润,支气管变形,肺泡破裂,较多肺大疱生成;与模型组相比,罗红霉素组与GBE组大鼠肺组织中炎性细胞减少,肺泡结构完整,肺组织结构相对完整。模型组大鼠血清TNF-α、IL-6水平高于空白组(P<0.05);罗红霉素组、GBE组大鼠血清TNF-α、IL-6水平低于模型组(P<0.05);罗红霉素组与GBE组大鼠血清TNF-α、IL-6水平比较,差异无统计学意义(P>0.05)。模型组大鼠肺组织GPX4、FTH1 mRNA相对表达量低于空白组,TF mRNA相对表达量高于空白组(P<0.05);罗红霉素组、GBE组大鼠肺组织GPX4、FTH1 mRNA相对表达量高于模型组,TF mRNA相对表达量低于模型组(P<0.05);罗红霉素组与GBE组大鼠肺组织GPX4、FTH1、TF mRNA相对表达量比较,差异无统计学意义(P>0.05)。模型组大鼠肺组织GPX4、FTH1表达量低于空白组,TF表达量高于空白组(P<0.05);罗红霉素组、GBE组大鼠肺组织GPX4、FTH1表达量高于模型组,TF表达量低于模型组(P<0.05);罗红霉素组与GBE组大鼠肺组织GPX4、FTH1、TF表达量比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论 COPD的发生与肺组织铁死亡有关。GBE可通过GPX4信号通路降低炎症因子水平,提高FTH1基因及蛋白表达水平,降低TF基因及蛋白表达水平,从而抑制COPD大鼠肺组织铁死亡。

血清谷胱甘肽过氧化物酶、脂质过氧化物水平与妊娠期糖尿病及其糖脂代谢异常、胰岛素抵抗和母婴结局的关系

目的探讨血清谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)、脂质过氧化物(Lpo)水平与妊娠期糖尿病(GDM)及其糖脂代谢异常、胰岛素抵抗和母婴结局的关系。方法选择2020年6月至2022年6月重庆大学附属黔江医院收治的120例GDM病人(GDM组)和同期收治的120例糖耐量正常的孕产妇(对照组)。检测血清GSH-Px、Lpo水平以及糖脂代谢、胰岛素抵抗指标,追踪母婴结局。Pearson分析GSH-Px、Lpo与糖脂代谢、胰岛素抵抗之间相关性,多因素logistic回归分析GDM母婴结局不良的因素。结果GDM组血清GSH-Px水平[(21.05±3.46)U/g比(30.42±5.09)U/g]低于对照组(P<0.05),Lpo水平[(15.95±3.17)μmol/L比(10.61±2.33)μmol/L]高于对照组(P<0.05)。GDM病人血清GSH-Px水平与总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、空腹血糖(FPG)、空腹胰岛素(FINS)、胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)呈负相关(P<0.05),与高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)呈正相关(P<0.05);Lpo水平与TC、TG、LDL-C、FPG、FINS、HOMA-IR呈正相关(P<0.05),与HDL-C呈负相关(P<0.05)。120例GDM病人中45例发生母婴结局不良,母婴结局不良组血清GSH-Px水平低于母婴结局良好组(P<0.05),Lpo水平高于母婴结局良好组(P<0.05)。多因素logistic回归分析结果显示年龄、HOMA-IR、Lpo是GDM病人母婴结局不良的危险因素(P<0.05),GSH-Px是GDM病人母婴结局不良的保护因素(P<0.05)。结论GDM病人血清GSH-Px水平降低,Lpo水平增高,且与糖脂代谢紊乱、胰岛素抵抗以及母婴结局不良有关,检测血清GSH-Px、Lpo水平有助于评估GDM胰岛素抵抗状态和母婴结局风险。

恶性多形性腺瘤中谷胱甘肽过氧化物酶3甲基化特征及临床意义

目的:观察恶性多形性腺瘤(malignant in pleomorphic adeoma,MPA)组织中谷胱甘肽过氧化物酶3(glutathione peroxidase 3,GPX3)蛋白、基因甲基化水平及临床意义。方法:选取2021年1月—2023年1月在新疆医科大学第二附属医院接受手术治疗的55例唾液腺多形性腺瘤(salivary gland pleomorphic adenoma,SPA)、24例MPA患者肿瘤组织及55例上述患者的正常腺组织。免疫组织化学法检测组织中GPX3蛋白的表达,甲基化特异性聚合酶链反应(methylation specific polymerase chain reaction,MSP)法检测组织中GPX3甲基化程度,分析其与临床病理特征的关系。选择人恶性多形性腺瘤细胞系SM-AP1,转染GPX3过表达载体、空载体,并将其分为过表达空载体组(Vector组)、GXP3表达组(OE-GPX3组),实时定量聚合酶链反应(real-time quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)和蛋白质印迹法(Western blotting)检测GPX3 mRNA及蛋白表达量;CCK8法检测细胞增殖能力;transwell小室检测细胞侵袭能力。结果:GPX3蛋白在正常腺体组织中的阳性表达率(90.9%,50/55)高于其在SPA(56.4%,31/55)和MPA(29.2%,7/24)组织中;GPX3蛋白在SPA组织中的阳性表达率高于其在MPA组织中,且差异具有统计学意义(P<0.001)。正常腺体组织中,GPX3的甲基化比例(7.3%,4/55)低于SPA组织(34.5%,19/55)和MPA组织(66.7%,16/24)中,SPA组织中的GPX3甲基化比例低于MPA组织中,差异具有统计学意义(P<0.001)。GPX3甲基化水平与MPA患者TNM分期、分化程度、恶性成分比例有关(P<0.05)。GPX3蛋白阳性表达率与TNM分期、恶性成分比例有关(P<0.05)。与Vector组比较,OE-GPX3组细胞GPX3 mRNA、蛋白表达量显著上升,48 h及72 h的吸光度值、侵袭细胞数量降低,差异具有统计学意义(P<0.01)。结论:恶性多形性腺瘤GPX3基因启动子甲基化程度高,与TNM分期、分化程度、恶性成分比例呈负相关,有潜力成为诊断恶性多形性腺瘤的预警分子指标和临床治疗中的基因调控靶点。

妊娠糖尿病孕妇血清谷胱甘肽过氧化物酶3、水通道蛋白9表达水平及意义

目的探讨妊娠糖尿病(GDM)孕妇血清谷胱甘肽过氧化物酶3(GPX3)、水通道蛋白9(AQP9)表达水平变化及其与妊娠结局的关系。方法选取200例GDM孕妇(GDM组)和200名健康孕妇(对照组)作为研究对象,并根据妊娠结局将GDM组孕妇进一步分为不良妊娠结局(APO)亚组22例和良好妊娠结局亚组178例,采用酶联免疫吸附法检测血清GPX3、AQP9表达水平。采用多因素Logistic回归分析法筛选GDM孕妇APO的影响因素;绘制受试者工作特征(ROC)曲线,分析血清GPX3、AQP9表达水平对GDM孕妇APO的预测效能。结果与对照组比较,GDM组血清GPX3表达水平降低,血清AQP9表达水平升高,差异有统计学意义(P<0.05)。200例GDM孕妇的APO发生率为11.00%(22/200)。与良好妊娠结局亚组比较,APO亚组稳态模型评估-胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)、空腹血糖、糖化血红蛋白(HbA1c)和AQP9水平更高,GPX3水平更低,差异有统计学意义(P<0.05)。多因素Logistic回归分析结果显示,HOMA-IR、HbA1c、AQP9升高为GDM孕妇APO的独立危险因素(P<0.05),GPX3升高为GDM孕妇APO的独立保护因素(P<0.05)。ROC曲线显示,血清GPX3、AQP9单独和联合预测GDM孕妇APO的曲线下面积为0.784(95%CI:0.673~0.881)、0.788(95%CI:0.687~0.894)和0.906(95%CI:0.805~0.972),两者联合预测的曲线下面积大于单独预测(P<0.05)。结论GDM孕妇血清GPX3表达水平降低,血清AQP9表达水平升高,血清GPX3、AQP9均为APO的独立影响因素,两者联合预测GDM孕妇APO的价值较高。

铁死亡相关基因谷胱甘肽过氧化物酶4作为结肠癌预后标志物的潜能

目的:探讨铁死亡相关基因谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)作为结肠癌预后标志物的潜能。方法:通过TCGA数据库分析GPX4在结肠癌中的表达情况,并使用Kaplan-Meier生存曲线评估GPX4表达与临床病理参数和生存预后的关系;通过GeneMANIA数据库和STRING数据库建立与GPX4相互作用的基因与蛋白质网络;通过TIMER数据库研究GPX4表达与浸润的免疫细胞之间的关系;通过CTD数据库查询与GPX4相关的治疗结肠癌的化合物,并在PubChem数据库中探索这些相关化合物的结构;通过GO,KEGG及GSEA富集分析,探讨可能的作用机制。结果:TCGA数据库结肠癌肿瘤组织GPX4表达上调,GPX4高表达的结肠癌患者较GPX低表达者总生存期和疾病特异性生存期短。TIMER数据库显示GPX4表达与巨噬细胞浸润程度呈正相关,而与其他浸润免疫细胞均呈负相关。GSEA功能分析表明GPX4可能通过参与氧化反应应激诱导衰老、细胞周期等来影响结肠癌的生物学事件。结论:GPX4表达可能是结肠癌患者预后分层的一个潜在的新因素,可能成为结肠癌的新型预测性生物标志物。GPX4与结肠癌的免疫浸润相关,同时也可能是链接铁死亡过程和免疫治疗的关键分子。干预GPX4可以通过氧化反应应激诱导衰老来改善结肠癌预后,同时也可用于铁死亡诱导治疗或联合免疫治疗的方案。

谷胱甘肽过氧化酶4在胃肠道肿瘤中的作用与治疗

胃肠道肿瘤发病率逐年上升,其病死率在我国癌症中位居前列,严重危害国民健康。只有提前预防加有效治疗双管齐下,才能更好地降低癌症负担。铁死亡是一种铁依赖的,区别于细胞凋亡、坏死、自噬的细胞程序性死亡方式。近几年,肿瘤耐药性的增加引起了学者对诱导癌细胞铁死亡的兴趣,因为铁死亡固有的生理功能之一就是肿瘤抑制。铁死亡受到氧化系统和抗氧化系统的平衡调节,谷胱甘肽过氧化酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)是抗氧化系统的核心因子之一,在多种恶性肿瘤中异常表达,与肿瘤的不良生物学行为相关。在胃肠道肿瘤中,GPX4表达异常,并参与肿瘤的发生发展、治疗和耐药。作为胃肠道肿瘤中许多分子的作用靶点(例如小分子化合物、miRNA和纳米反应器等),GPX4在多个水平上受到调节,并参与调控多种复杂的信号通路。以GPX4为靶点的策略有望成为治疗胃肠道肿瘤的新途径。本文就GPX4在胃肠道肿瘤中的国内外研究进展进行综述,阐明其分子调控机制和目前的药物研究进展,为胃肠道肿瘤的研究及防治提供新的思路。

谷胱甘肽过氧化酶4及铁蛋白重链1在甲状腺乳头状癌组织中的表达

目的探讨甲状腺乳头状癌(PTC)组织中谷胱甘肽过氧化酶4(GPX-4)和铁蛋白重链1(FTH-1)的表达情况,分析二者在PTC发生发展中的生物学意义。方法采集2019年6月至2023年8月合肥市第三人民医院40例PTC病人的手术切除标本,分别为癌组织和癌旁组织。应用免疫组织化学染色检测PTC组织和癌旁组织中GPX-4和FTH-1的表达情况,然后利用SPSS 22.0软件进行统计分析。结果GPX-4在PTC组织与癌旁组织中的阳性表达率分别为80.00%(32/40)和15.00%(6/40),GPX-4在癌组织中的阳性表达率显著高于癌旁组织,差异有统计学意义(χ^(2)=18.38,P<0.001)。同样,FTH-1在PTC组织和癌旁组织中的阳性表达率分别为72.50%(29/40)和10.00%(4/40),FTH-1在癌组织中的阳性表达率也显著高于癌旁组织,差异有统计学意义(χ^(2)=18.58,P<0.001)。GPX-4和FTH-1在PTC组织中的表达与PTC的TNM分期及淋巴结转移具有相关性(P<0.05)。结论GPX-4和FTH-1在PTC组织中均呈阳性高表达,与PTC的TNM分期和淋巴结转移有关,提示其与PTC的发生发展密切相关,二者检测可作为评估PTC临床预后的辅助指标,也为PTC的分子靶向治疗提供新的方向。

谷胱甘肽过氧化物酶基因重组乳酸菌的优化培养及其抗逆功能

为获取谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPx)基因重组乳酸菌NZ9000/pNZ8148-GPx(简称NG1)的最优生长条件和在模拟胃肠道环境下的抗逆性情况,采用单因素试验和响应面分析法优化NG1的生长条件,同时对该重组菌的体外抗H_(2)O_(2)、抗胆汁酸盐和抗酸胁迫能力进行研究。结果表明,NG1的最优生长条件为培养温度36℃、初始pH7.6、Na_(2)SeO_(3)浓度59μg/mL;NG1对各胁迫因素的最高耐受值分别为过氧化氢(H_(2)O_(2))1.5 mmol/L、胆汁酸盐0.20%、酸度pH6.0;耐受能力排序为优化培养NG1>常规培养NG1>常规培养NG0(NZ9000/pNZ8148),说明GPx基因的导入对乳酸菌的抗H_(2)O_(2)和胆汁酸盐胁迫功能有增强作用,且在最优培养时得到强化,但对酸度耐受性无明显增强作用。

谷胱甘肽过氧化物酶4介导普罗布考对大鼠肝缺血/再灌注损伤的保护作用

目的研究普罗布考和谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)对大鼠肝缺血再灌注损伤的保护作用。方法根据随机数表法将SD大鼠分为3组,每组18只(每个时间点6只):假手术组、模型组和实验组。于术前48 h,实验组开始灌胃5%普罗布考混悬液50 mg·kg^(-1),每隔12 h灌胃1次,直至建模前;假手术组及模型组灌胃0.9%Na Cl 50 mg·kg^(-1)。开腹阻断肝动脉和门静脉的全肝血流1 h后恢复血流,建立肝缺血再灌注损伤模型。于再灌注后2,6 h,用速率法检测血清中谷草转氨酶(AST)和谷丙转氨酶(ALT)水平,以硫代巴比妥酸法检测肝组织内丙二醛(MDA)水平;术后6 h,荧光实时定量PCR法检测肝组织内GPX4mRNA表达;免疫印迹法检测肝组织中GPX4蛋白的表达。结果再灌注2 h,假手术组、模型组和实验组大鼠血清中ALT和AST含量(U·L^(-1))分别为37.3±4.1,327.4±37.3,172.9±19.1和126.4±16.3,1207.5±78.4,747.2±41.1;再灌注6 h,这3组ALT和AST含量分别为36.5±3.9,456.7±43.8,185.6±20.6和129.2±18.1,1187.9±91.5,762.8±38.2,模型组和实验组与假手术组比较,差异均有统计学意义(均P<0.01);实验组与模型组比较,差异均有统计学意义(均P<0.01)。再灌注2,6 h,假手术组、模型组和实验组大鼠肝组织内MDA水平(nmol·L^(-1))分别为5.9±0.7,35.7±2.6,13.6±1.71和6.2±0.9,38.2±2.3,15.1±1.6,模型组和实验组与假手术组比较,含量明显升高,差异均有统计学意义(均P<0.01);实验组与模型组比较,含量明显降低,差异均有统计学意义(均P<0.01)。再灌注6 h后,假手术组、模型组和实验组大鼠肝组织内GPX4 mRNA的表达分别为0.98±0.46,0.34±0.21,1.91±0.73;这3组的GPX4蛋白表达分别为0.67±0.06,0.16±0.01,0.54±0.04,模型组与假手术组比较,表达均明显下降,差异均有统计学意义(均P<0.01);实验组与模型组比较,表达均明显上调,差异均有统计学意义(均P<0.01)。结论普罗布考能有效地减轻缺血再灌注对肝的损伤,其机制可能是通过激活GPX4、降低肝组织脂质过氧化水平而发挥作用。

谷胱甘肽过氧化物酶4对结直肠癌细胞系SW480瑞格菲尼抵抗的影响及机制研究

目的探究谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)的表达与结直肠癌细胞瑞格菲尼抵抗的关系。方法转染siControl于敏感及耐药细胞中,并作为对照组及实验组;分别转染2组不同的GPX4 siRNA载体于耐药细胞,并作为转染Ⅰ组和转染Ⅱ组。用MTS细胞增殖活性实验检测细胞瑞格菲尼半抑制浓度(IC50),用实时荧光定量聚合酶链反应及蛋白质印迹法检测GPX4、蛋白激酶B(Akt)及上皮间充质转化(EMT)相关分子E-钙黏蛋白(E-cadherin)及波形蛋白(Vimentin)mRNA及蛋白的表达,用免疫共沉淀实验(Co-IP)检测GPX4与Akt的相互结合。结果对照组、实验组、转染Ⅰ组和转染Ⅱ组瑞格菲尼IC50分别为(0.39±0.04),(1.74±0.15),(1.03±0.08)和(0.99±0.09)μmol·L^-1,GPX4 mRNA表达分别为(1.00±0.06),(4.34±0.21),(0.53±0.04)和(0.47±0.05),Akt mRNA表达分别为(1.00±0.11),(3.83±0.26),(3.64±0.34)和(3.94±0.33),E-cadherin mRNA表达分别为(1.00±0.06),(0.27±0.02),(0.55±0.04)和(0.61±0.04),Vimentin mRNA表达分别为(1.00±0.07),(7.15±0.62),(4.57±0.53)和(4.43±0.56),GPX4蛋白表达分别为(0.37±0.04),(0.71±0.06),(0.14±0.01)和(0.19±0.01),p-Akt蛋白表达分别为(0.13±0.01),(0.77±0.08),(0.20±0.01)和(0.22±0.01),E-cadherin蛋白表达分别为(0.85±0.01),(0.16±0.01),(0.49±0.01)和(0.44±0.01),Vimentin蛋白表达分别为(0.06±0.01),(0.37±0.04),(0.27±0.02)和(0.25±0.02),实验组的上述指标与对照组比较,差异均有统计学意义(均P<0.05),转染Ⅰ组和转染Ⅱ组的上述指标(除Akt mRNA外)与实验组比较,差异均有统计学意义(P<0.05,P<0.01)。Anti-GPX4与Anti-IgG的p-Akt蛋白灰度分别为(0.49±0.05)和(0.03±0.01),差异有统计学意义(P<0.05)。结论GPX4可促进结直肠癌细胞Akt磷酸化水平及细胞EMT,并介导瑞格菲尼抵抗的形成。

日本落叶松谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)酶学特性与抗逆性研究

【目的】植物谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)是酶促活性氧清除机制中的关键酶之一,对日本落叶松GPX开展酶学特性与抗逆性研究,可以补充和完善林木改良基因资源,也为探究谷胱甘肽过氧化物酶抗逆的分子机制提供理论依据。【方法】本研究以日本落叶松茎部组织为材料克隆谷胱甘肽过氧化物酶基因,进行生物信息学分析和亚细胞定位研究。诱导、纯化目的蛋白进行体外酶学活性测定,通过点斑试验、生长曲线试验验证GPX抗逆性。【结果】从日本落叶松茎中克隆得到了2个GPX基因,分别命名为LkGPX2、LkGPX3,二者都含有完整的特征保守基序。构建系统进化树发现,LkGPXs和具有抗逆功能的PmGPX与PeGPX聚为一支。亚细胞定位显示,LkGPX2和LkGPX3蛋白在细胞核和细胞质中均有表达。以硫氧还蛋白(Trx)为电子供体进行体外酶学活性测定,LkGPX2与LkGPX3对过氧化氢(H2O2)、过氧化氢叔丁醇(t-BHP)和有机氢过氧化物(Cum-OOH)都具有催化活性,LkGPX2对于3种底物的催化活性分别为(0.402±0.037)、(0.424±0.018)、(0.425±0.009)U/mg,LkGPX3对于3种底物的催化活性分别为(0.397±0.027)、(0.449±0.028)、(0.407±0.021)U/mg。大肠杆菌体外逆境处理试验表明,LkGPX2、LkGPX3能够提高大肠杆菌对模拟干旱胁迫和盐胁迫的耐受性。【结论】日本落叶松谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)既能起到活性氧清除作用,同时具备一定应对非生物胁迫的能力。