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。

还原型谷胱甘肽通过核因子E2相关2因子/血红素加氧酶-1信号通路对肝叶切除术患者的保肝作用

目的探究还原型谷胱甘肽通过核因子E2相关因子2/血红素加氧酶-1(Nrf2/HO-1)信号通路对肝叶切除术患者的保肝作用。方法选取2019年5月至2021年6月九江市第一人民医院收治的80例原发性肝癌患者作为研究对象,按照随机数字表法分为对照组与观察组,各40例。术后对照组给予250ml支链氨基酸、2.0g肌苷、0.2g维生素B6、2.0g维生素C静脉滴注治疗,观察组在对照组基础上于250ml 5%葡萄糖溶液中加入1.08 g还原型谷胱甘肽静脉滴注治疗。比较两组外周血Nrf2、HO-1 mRNA相对表达量与氧化应激指标[丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)]和肝功能指标[总胆红素(TBIL)、总胆汁酸(TBA)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)]。结果术后第7天,两组外周血Nrf2、HO-1mRNA相对表达量均高于术后第1天,且观察组高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。术后第7天,两组MDA水平均低于术后第1天,SOD水平均高于术后第1天,且观察组MDA水平低于对照组,SOD水平高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。术后第7天,两组TBIL、TBA、AST、ALT水平均高于术后第1天,但观察组低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论还原型谷胱甘肽能通过激活Nrf2/HO-1信号通路有效保护肝叶切除术患者的肝功能,值得临床推广应用。

双路通脑方调节SIRT1/Nrf2/GPx4信号通路对缺血性脑卒中大鼠神经元铁死亡的影响

目的探讨双路通脑方对缺血性脑卒中大鼠神经元铁死亡的作用以及对沉默信息调节因子2同源物1(SIRT1)/核因子E2相关因子2(Nrf2)/谷胱甘肽过氧化物酶4(GPx4)信号通路的调节机制。方法采用随机数字表法选取20只大鼠作为假手术组,剩余70只大鼠均利用大脑中动脉闭塞法制备缺血性脑卒中大鼠模型,将造模成功的大鼠随机分为模型对照组、双路通脑方组、双路通脑方+SIRT1抑制剂组(双路通脑方+EX527组),每组20只。14 d后,对大鼠进行神经功能损伤评分;TTC染色检测大鼠脑梗死面积;HE染色检测大鼠脑组织病理变化;尼氏染色检测大鼠脑组织神经元数量;试剂盒检测大鼠脑组织中铁离子(Fe^(2+))、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)的水平;免疫组化检测大鼠脑组织中酰基-辅酶a合成酶长链家族成员4(ACSL4)、转铁蛋白受体(TFR)、铁蛋白重链多肽1(FTH1)蛋白的阳性表达;Western blotting法检测大鼠脑组织中SIRT1、Nrf2、GPx4及胱氨酸/谷氨酸转运蛋白(SLC7A11)蛋白的表达。结果与假手术组比较,模型对照组大鼠的神经功能缺损评分、脑梗死面积、Fe^(2+)和MDA含量、ACSL4、TFR蛋白表达升高(P<0.05),神经元数量、SOD和GSH含量、FTH1、SIRT1、Nrf2、GPx4及SLC7A11蛋白表达均降低(P<0.05);与模型对照组比较,双路通脑方组大鼠神经功能缺损评分、脑梗死面积、Fe^(2+)和MDA含量、ACSL4、TFR蛋白表达降低(P<0.05),神经元数量、SOD和GSH含量、FTH1、SIRT1、Nrf2、GPx4及SLC7A11蛋白表达均升高(P<0.05);采用SIRT1抑制剂进行回补实验,结果显示SIRT1抑制剂逆转了双路通脑方对神经元铁死亡的抑制作用,同时也抑制了Nrf2和GPx4的表达(P<0.05)。结论双路通脑方可能通过激活SIRT1/Nrf2/GPx4信号通路来抑制缺血性脑卒中大鼠神经元铁死亡。

茯苓酸通过调节Nrf2/SLC7A11/GPX4信号通路抑制氧糖剥夺/复氧诱导的心肌细胞铁死亡

目的:探究茯苓酸通过调节核因子E2相关因子2(Nrf2)/溶质载体家族7成员11(SLC7A11)/谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)信号通路抑制氧糖剥夺/复氧(OGD/R)诱导的心肌细胞铁死亡的机制。方法:体外培养大鼠心肌细胞H9c2,诱导建立细胞OGD/R模型后以0、1.0、2.5、5.0、10.0、20.0μmol/L茯苓酸处理24 h,通过细胞计数试剂盒-8(CCK-8)法检测各处理组细胞活力后筛选出合适的茯苓酸作用浓度。将H9c2细胞随机分为对照组、模型组、茯苓酸组、ML385组(Nrf2抑制剂组)、茯苓酸+ML385组,除对照组外其余各组建立细胞OGD/R模型后以茯苓酸、ML385分组处理,采用CCK-8法与流式细胞实验分别检测各组H9c2细胞活力、凋亡率;采用试剂盒检测各组H9c2细胞培养基上清中乳酸脱氢酶(LDH)、促炎因子[前列腺素E2(PGE2)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)]、抗炎因子白细胞介素(IL)-10水平及细胞抗氧化因子[过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽(GSH)]、铁死亡相关指标[铁含量、丙二醛(MDA)]水平;采用免疫印迹实验检测各组H9c2细胞凋亡及Nrf2/SLC7A11/GPX4信号通路相关蛋白表达。结果:与对照组比较,模型组细胞凋亡率、LDH释放量、细胞培养基上清中PGE2及TNF-α水平、细胞铁含量、MDA水平及Bax、Caspase-3蛋白表达均升高(P<0.05),细胞活力、细胞培养基上清中IL-10水平、细胞CAT及GSH水平、Bcl-2及Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白表达降低(P<0.05)。与模型组比较,茯苓酸组细胞凋亡率、LDH释放量、细胞培养基上清中PGE2及TNF-α水平、细胞铁含量、MDA水平及Bax、Caspase-3蛋白表达均降低(P<0.05),细胞活力、细胞培养基上清中IL-10水平、细胞CAT及GSH水平、Bcl-2及Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白表达升高(P<0.05);ML385组细胞凋亡率、LDH释放量、细胞培养基上清中PGE2及TNF-α水平、细胞铁含量、MDA水平及Bax、Caspase-3蛋白表达均升高(P<0.05),细胞活力、细胞培养基上清中IL-10水平、细胞CAT及GSH水平、Bcl-2及Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白表达降低(P<0.05)。与茯苓酸组比较,茯苓酸+ML385组细胞凋亡率、LDH释放量、细胞培养基上清中PGE2及TNF-α水平、细胞铁含量、MDA水平及Bax、Caspase-3蛋白表达均升高(P<0.05),细胞活力、细胞培养基上清中IL-10水平、细胞CAT及GSH水平、Bcl-2及Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白表达降低(P<0.05)。结论:茯苓酸可通过激活Nrf2/SLC7A11/GPX4信号而抑制OGD/R诱导的心肌细胞炎症、脂质过氧化与铁死亡,增强其抗氧化活性及细胞活力,最终减轻其细胞凋亡损伤。

重组新城疫病毒rL-RVG抑制Nrf2-GCLC-GPX4通路诱导胃癌细胞铁死亡

目的探讨重组新城疫病毒(recombinant Newcastle disease virus,rL-RVG)是否通过Nrf2-GCLC-GPX4通路引发胃癌细胞铁死亡。方法培养人胃癌HGC-27细胞,分别用rL-RVG、新城疫病毒(Newcastle disease virus,NDV)、PBS溶液(对照组)处理HGC-27细胞后,用CCK-8、Transwell侵袭、细胞划痕实验检测胃癌HGC-27细胞的增殖、侵袭、迁移能力。加入铁死亡促进剂(erastin)、核因子E2相关因子2(nuclear factor E2 related factor 2,Nrf2)促进剂(TBHQ)及抑制剂(ML385)作为干预组,脂质氧化试剂盒检测各组丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量;DCFH-DA荧光探针及流式细胞仪检测活性氧(reactive oxygen species,ROS)的含量;Western blot、免疫荧光法检测Nrf2-GCLC-GPX4通路相关蛋白表达情况。结果与对照组比较,rL-RVG和NDV处理后,细胞的存活率均下降,呈剂量、时间依赖性,且rL-RVG处理组较为显著(P<0.05);NDV和rL-RVG处理组胃癌HGC-27细胞迁移、侵袭能力均受到抑制,后者较前者抑制更明显(P<0.05);与对照组比较,病毒组Nrf2、GCLC、SLC7A11、GPX4蛋白表达下降(P<0.05),MDA水平、ROS相对表达量上升(P<0.05),rL-RVG组上升或下降的趋势较NDV组明显,且erastin组SLC7A11、GPX4蛋白表达下降(P<0.05);与对照组比较,TBHQ组、ML385组Nrf2、GCLC、SLC7A11、GPX4蛋白表达分别上升、下降(P<0.05),MDA水平、ROS相对表达量分别下降、上升(P<0.05);与rL-RVG组比较,rL-RVG+TBHQ组、rL-RVG+ML385组Nrf2、GCLC、SLC7A11、GPX4蛋白表达分别上升、下降(P<0.05),MDA水平、ROS相对表达量分别下降、上升(P<0.05)。结论重组新城疫病毒(rL-RVG)可通过Nrf2-GCLC-GPX4通路诱导胃癌细胞铁死亡的发生,抑制肿瘤细胞的生长。

鸢尾素通过Nrf2/GPX4信号通路减轻脂多糖诱导的大鼠急性肺损伤的作用机制

目的探讨Nrf2/GPX4信号通路在鸢尾素减轻脂多糖(LPS)诱导的大鼠急性肺损伤中的作用。方法将72只健康雄性SD大鼠随机分为对照组(C组)、急性肺损伤组(ALI组)、鸢尾素组(Ir组)、鸢尾素+Nrf2抑制剂组(Ir+ML385组)。各组于模型制备后24 h收集支气管肺泡灌洗液(BALF),测定BALF中蛋白浓度,采用ELISA法检测BALF中IL-6、TNF-α含量;HE染色观察肺组织病理学结果并评分,计算肺组织湿/干重比;比色法检测肺组织中Fe^(2+)、MDA、GSH含量;Western blot测定肺组织中GPX4、ACSL4及胞核Nrf2的表达。结果与C组比较,ALI组中BALF蛋白浓度、IL-6、TNF-α含量、肺组织病理损伤评分、湿/干重比、Fe^(2+)、MDA含量均增加,GSH含量降低,GPX4表达降低,ACSL4、胞核Nrf2表达增加(P<0.05);与ALI组比较,Ir组中BALF蛋白浓度、IL-6、TNF-α含量、肺组织病理损伤评分、湿/干重比、Fe^(2+)、MDA含量均降低,GSH含量增加,GPX4、胞核Nrf2表达增加,ACSL4表达降低(P<0.05);与Ir组比较,Ir+ML385组中BALF蛋白、IL-6、TNF-α含量、肺组织病理损伤评分、湿/干重比、Fe^(2+)、MDA含量均增加,GSH含量降低,GPX4、胞核Nrf2表达降低,ACSL4表达增加(P<0.05)。结论Nrf2/GPX4信号通路参与了鸢尾素减轻LPS诱导的大鼠急性肺损伤的过程,其与抑制铁死亡有关。

基于Nrf2/GPX4铁死亡途径探讨加味桃仁承气汤对机械通气相关性肺损伤大鼠的保护作用

目的基于核因子E_(2)相关因子2(Nrf2)/谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)铁死亡途径探讨加味桃仁承气汤对机械通气相关性肺损伤(ventilator-induced lung injury,VILI)大鼠的保护作用。方法将大鼠随机分为对照组、模型组、加味桃仁承气汤组、ML385(Nrf2抑制剂)组、加味桃仁承气汤+ML385组,每组12只。对照组大鼠进行气管插管,但自主呼吸;其他组大鼠均需进行机械通气4 h。机械通气前7 d进行给药处理,每日1次,连续7 d。机械通气结束后,ELISA法检测肺泡灌洗液(BALF)中肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素6(IL-6)水平;检测大鼠肺组织湿质量/干质量比值变化;检测肺组织病理;试剂盒检测大鼠肺组织中谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)、Fe2+含量;免疫荧光染色法检测肺组织中活性氧(ROS)、4-羟基壬烯醛(4-HNE)相对荧光强度;检测肺组织中质载体家族7成员11(SLC7A11)、Nrf2、GPX4 mRNA及蛋白表达。结果与对照组比较,模型组大鼠肺组织破坏明显,BALF中TNF-α、IL-6水平升高,肺组织湿质量/干质量比值、MDA、Fe2+含量及ROS、4-HNE相对荧光强度升高,GSH含量、Nrf2、SLC7A11、GPX4 mRNA及蛋白表达降低(P<0.01)。与模型组比较,加味桃仁承气汤组大鼠肺组织病理损伤有所改善,BALF中TNF-α、IL-6水平降低,肺组织湿质量/干质量比值、MDA、Fe^(2+)含量及ROS、4-HNE相对荧光强度降低,GSH含量、Nrf2、SLC7A11、GPX4 mRNA及蛋白表达升高(P<0.01);ML385组对应指标变化趋势与上述相反(P<0.01);加味桃仁承气汤+ML385组肺组织病理损伤减轻,BALF中TNF-α、IL-6水平降低,肺组织湿质量/干质量比值、MDA、Fe2+含量及ROS、4-HNE相对荧光强度降低,GSH含量、Nrf2、SLC7A11、GPX4 mRNA及Nrf2、GPX4蛋白表达升高(P<0.01,P<0.05)。与ML385组比较,加味桃仁承气汤+ML385组肺组织病理损伤有所缓解,BALF中TNF-α、IL-6水平降低,肺组织湿质量/干质量比值、MDA、Fe2+含量及ROS、4-HNE相对荧光强度降低,GSH含量、Nrf2、SLC7A11、GPX4 mRNA及蛋白表达升高(P<0.01)。与加味桃仁承气汤组比较,加味桃仁承气汤+ML385组大鼠肺组织病理损伤加剧,BALF中TNF-α、IL-6水平升高,肺组织湿质量/干质量比值、MDA、Fe2+含量及ROS、4-HNE相对荧光强度升高,GSH含量、Nrf2、SLC7A11、GPX4 mRNA及蛋白表达降低(P<0.01)。结论加味桃仁承气汤可能通过激活Nrf2/GPX4通路抑制铁死亡进而改善大鼠VILI。

基于Nrf2/Gpx4通路研究右美托咪定对缺血缺氧性脑损伤新生大鼠铁死亡及神经功能的影响

目的基于核因子E2相关因子2(Nrf2)/谷胱甘肽过氧化物酶4(Gpx4)信号通路,研究右美托咪定(DEX)对缺血缺氧性脑损伤(HIBD)新生大鼠铁死亡及神经功能的影响。方法构建HIBD新生大鼠模型,随机分为模型组、DEX(100μg/kg)组、DEX(100μg/kg)+抑制剂(Nrf2抑制剂鸦胆子苦醇2 mg/kg)组,每组12只,另取12只新生大鼠作为对照组。对照组和模型组腹腔注射相同体积的0.9%氯化钠溶液。大鼠神经功能缺损程度评分(NDS)评价大鼠神经功能;氨基酸自动分析仪检测海马组织中谷氨酸(Glu)和γ-氨基丁酸(GABA)水平;尼氏(Nissl)染色检测海马区神经元形态;酶联免疫吸附试验(ELISA)检测海马组织中白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)含量;试剂盒检测海马组织丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)、铁含量;蛋白免疫印迹检测海马组织中Nrf2、HO-1、Gpx4、胱氨酸/谷氨酸逆向转运蛋白(xCT)表达情况。结果与对照组比较,模型组海马区神经元形态异常,腹侧神经元轴突长短不一且排布不整齐,部分神经元呈背侧脱离趋势,NDS评分、海马组织中Glu、IL-6、TNF-α、NSE、MDA、铁含量升高(P<0.05),GABA、GSH含量及Nrf2、HO-1、Gpx4、xCT蛋白水平降低(P<0.05);与模型组比较,DEX组海马区神经元形态相对饱满,腹侧神经元轴突较整齐,NDS评分、海马组织中Glu、IL-6、TNF-α、NSE、MDA、铁含量降低(P<0.05),GABA、GSH含量及Nrf2、HO-1、Gpx4、xCT蛋白水平升高(P<0.05);Nrf2抑制剂可减轻DEX对HIBD新生大鼠神经损伤的改善作用(P<0.05)。结论DEX能够激活Nrf2/Gpx4通路,抑制铁死亡,改善HIBD新生大鼠神经损伤。

MSCT特征及血清GPX3、TIMP-2、FGFR-4与甲状腺癌TNM分级的相关性

目的研究多层螺旋CT(MSCT)特征及血清谷胱甘肽过氧化物酶3(GPX3)、金属蛋白酶组织抑制剂-2(TIMP-2)、成纤维生长因子受体4(FGFR-4)与甲状腺癌TNM分级的相关性。方法回顾性选择2018年1月至2020年12月于马鞍山十七冶医院诊治的甲状腺癌患者46例纳入实验组,其中Ⅰ+Ⅱ期27例,Ⅲ+Ⅳ期19例,同期于本院就诊的良性甲状腺良性结节患者46例纳入对照组。两组均行MSCT及血清GPX3、TIMP-2、FGFR-4诊断。观察两组MSCT特征,血清GPX3、TIMP-2、FGFR-4水平。观察实验组不同TNM分级患者MSCT特征,血清GPX3、TIMP-2、FGFR-4水平。分析甲状腺癌患者MSCT特征及血清GPX3、TIMP-2、FGFR-4水平与不同TNM分级的相关性。结果实验组病灶形态不规则比例、边缘不清晰比例、实性及囊实性比例、不均匀强化比例、砂砾样钙化比例及病灶数目多发比例分别为73.91%、82.61%、39.13%、76.09%、56.52%、84.78%,均大于对照组(8.70%、15.22%、4.35%、36.96%、6.52%、17.39%),差异均有统计学意义(P<0.05);两组病灶直径≥5 mm比例比较,差异无统计学意义(P>0.05)。实验组血清GPX3、FGFR-4水平分别为(226.96±26.17)μg/L、(31.28±3.45)ng/mL,均高于对照组[(82.85±8.53)μg/L、(22.64±2.55)ng/mL],TIMP-2水平为0.43±0.06,低于对照组(0.75±0.08),差异均有统计学意义(P<0.05)。Ⅰ+Ⅱ期患者病灶形态不规则比例、边缘不清晰比例、实性及囊实性比例、不均匀强化比例、砂砾样钙化比例及病灶数目多发比例均大于Ⅰ+Ⅱ期患者,差异均有统计学意义(P<0.05);Ⅰ+Ⅱ期、Ⅲ+Ⅳ期患者病灶直径≥5 mm比例比较,差异无统计学意义(P>0.05)。Ⅲ+Ⅳ期患者血清GPX3、FGFR-4水平均高于Ⅰ+Ⅱ期患者,TIMP-2水平低于Ⅰ+Ⅱ期患者,差异均有统计学意义(P<0.05)。经Pearson相关分析,病灶形态不规则、边缘不清晰、实性及囊实性、不均匀强化、砂砾样钙化、病灶数目及血清GPX3、FGFR-4水平与甲状腺癌患者TNM分级均呈正相关(P<0.05),血清TIMP-2水平与甲状腺癌患者TNM分级呈负相关(P<0.05);病灶直径≥5 mm与甲状腺癌患者TNM分级不相关(P>0.05)。结论甲状腺癌存在多种典型的MSCT特征及血清GPX3、TIMP-2、FGFR-4水平异常改变,且甲状腺癌病灶多种MSCT特征及血清GPX3、FGFR-4、TIMP-2水平与TNM分级显著相关。

鸦胆子苦醇调节Nrf2/SLC7A11/GPX4信号通路对皮肤鳞癌细胞铁死亡的影响

目的:探讨鸦胆子苦醇调节核因子E2相关因子2(nuclear factor erythroid-2 related factor 2,Nrf2)/溶质载体家族7成员11(solute carrier family 7 member 11,SLC7A11)/谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)信号通路对皮肤鳞癌(cutaneous squamous cell carcinoma,cSCC)细胞铁死亡的影响。方法:CCK-8法检测0、100、250、500、700、900 nmol/L鸦胆子苦醇处理后人cSCC细胞系A431细胞增殖率,筛选出合适的鸦胆子苦醇作用浓度。体外培养的A431细胞随机分为对照组、鸦胆子苦醇低剂量组、鸦胆子苦醇高剂量组、特丁基对苯二酚(tert-butylhydroquinone,TBHQ;Nrf2激活剂)组、鸦胆子苦醇高剂量+TBHQ组,以鸦胆子苦醇和TBHQ分组处理后,采用CCK-8法、Hoechst 33342染色法检测各组A431细胞增殖与凋亡;采用试剂盒检测各组A431细胞抗氧化因子[谷胱甘肽(glutathione,GSH)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)]水平及铁死亡指标[铁含量、活性氧(reactive oxygen species,ROS)及丙二醛(malondialdehyde,MDA)]水平;采用免疫印迹实验检测各组A431细胞增殖、凋亡及Nrf2/SLC7A11/GPX4信号通路相关蛋白表达。结果:与对照组相比,鸦胆子苦醇低、高剂量组细胞增殖率、GSH及CAT、SOD水平,以及增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)及Bcl-2、Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白表达均降低(P<0.05),凋亡率、铁含量、ROS及MDA水平和Bax蛋白表达均升高(P<0.05);鸦胆子苦醇高剂量组细胞增殖率、GSH及CAT、SOD水平,以及PCNA及Bcl-2、Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白表达相比鸦胆子苦醇低剂量组进一步降低(P<0.05),凋亡率、铁含量、ROS及MDA水平和Bax蛋白表达进一步升高(P<0.05);TBHQ组细胞增殖率、GSH及CAT、SOD水平,以及PCNA及Bcl-2、Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白表达升高(P<0.05),凋亡率、铁含量、ROS及MDA水平和Bax蛋白表达降低(P<0.05)。与鸦胆子苦醇高剂量组相比,鸦胆子苦醇高剂量+TBHQ组细胞增殖率、GSH及CAT、SOD水平,以及PCNA及Bcl-2、Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白表达升高(P<0.05),凋亡率、铁含量、ROS及MDA水平和Bax蛋白表达降低(P<0.05)。结论:鸦胆子苦醇通过下调Nrf2/SLC7A11/GPX4信号通路而促进铁死亡,诱导cSCC细胞凋亡,并抑制其增殖。

促凋亡蛋白Bax和Bak通过Nrf2/GPX4信号通路调控铁死亡

为探究促凋亡蛋白Bak/Bax对erastin诱导铁死亡的调控机制,以野生型(WT)、Bak/Bax双敲除(Bak/Bax-DKO)、Bax敲除(Bax-KO)和Bak敲除(Bak-KO)的小鼠成纤维细胞(MEFs)为实验对象,利用CCK-8和流式细胞术检测细胞存活率和活性氧(ROS)的生成量,利用试剂盒测定GSH/GSSG水平,采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)和蛋白质免疫印迹(Western Blot)检测相关基因和蛋白的表达水平。结果显示:与野生型细胞相比,敲除Bak和Bax显著抑制erastin诱导的铁死亡,RT-qPCR和Western Blot检测发现,相比WT细胞,Bak/Bax-DKO细胞中核因子NF-E2相关因子2(Nrf2)和谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)蛋白、GPX4 mRNA表达水平明显升高。进一步研究发现:与Bak/Bax双敲除类似,敲除Bax也显著抑制erastin诱导的铁死亡,促进GPX4的蛋白表达水平;而敲除Bak对erastin诱导的铁死亡及GPX4的蛋白表达水平无明显影响。结果表明,促凋亡蛋白Bax和Bak通过Nrf2/GPX4信号通路抑制erastin诱导的铁死亡,且Bax在其中起主导作用。

银杏素通过抑制Nrf2/HO-1/GPX4信号通路诱导神经胶质瘤细胞铁死亡

目的:探讨银杏素抑制核因子E2相关因子2(Nrf2)/血红素氧合酶-1(HO-1)/谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)信号通路,对神经胶质瘤细胞铁死亡的影响。方法:以人神经胶质瘤细胞U251为研究对象,分为对照组、银杏素低(银杏素-L,2.5μmol/L)、中(银杏素-M,5μmol/L)、高(银杏素-H,10μmol/L)浓度组、Nrf2激活剂-SFN(莱菔硫烷,20μmol SFN)组、银杏素-H+SFN(10μmol/L银杏素+20μmol SFN)组;流式细胞仪、CCK-8、DCFH-DA、Western blot分别检测U251细胞的细胞凋亡率、增殖水平、活性氧(ROS)含量以及Nrf2/HO-1/GPX4通路蛋白表达水平;铁离子检测试剂检测细胞内铁含量;透射电镜观察细胞超微结构。结果:与对照组相比,银杏素-L、银杏素-M、银杏素-H组线粒体膜厚度及嵴改变,增殖率、Nrf2、HO-1、GPX4蛋白表达均显著下降,凋亡率、ROS及铁含量显著增加(P<0.05);与银杏素-H组相比,银杏素-H+SFN组增殖率、Nrf2、HO-1、GPX4蛋白表达均显著增加,凋亡率、ROS及铁含量显著下降(P<0.05);与SFN组相比,银杏素-H+SFN组增殖率、Nrf2、HO-1、GPX4蛋白表达均显著下降,凋亡率、ROS及铁含量显著增加(P<0.05)。结论:银杏素通过抑制Nrf2/HO-1/GPX4信号通路,可以诱导神经胶质瘤细胞铁死亡,进而发挥抗肿瘤的作用。

BaP通过AhR和Nrf2信号通路对HepG2细胞中GSTP1的影响

目的探究苯并芘(benzo[a]pyrene,BaP)通过芳香烃受体(aryl hydrocarbon receptor,AhR)和核因子E2相关因子(subcellular localization of nuclear factor E2-related factor 2,Nrf2)信号通路对HepG2细胞中谷胱甘肽-S-转移酶P1(glutathione s-transferase P1,GSTP1)的影响。方法将体外培养HepG2细胞分为Control组、BaP(10μmol/L)组、BaP(10μmol/L)+AhR抑制剂(1μmol/L)组和BaP(10μmol/L)+Nrf2抑制剂(1μmol/L)组。BaP组给予10μmol/L BaP培养24 h,抑制剂组给予1μmol/L抑制剂0.5 h后,加入10μmol/L BaP培养24 h,采用Western Blot和qPCR实验方法检测各组AhR、Nrf2、细胞色素P450s(cytochrome P450s,CYPs)、血红素加氧酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)及GSTP1基因和蛋白的表达。结果与Control组相比,BaP组中AhR、Nrf2、GSTP1、CYP1A1及HO-1的mRNA和蛋白表达均升高(P<0.05);与BaP组相比,BaP+AhR抑制剂组中AhR、GSTP1和CYP1A1的mRNA和蛋白表达均降低(P<0.05),BaP+Nrf2抑制剂组中Nrf2、GSTP1和HO-1的表达均降低(P<0.05);与BaP+AhR抑制剂组相比,BaP+Nrf2抑制剂组GSTP1 mRNA和蛋白的表达降低,差异有统计学意义(P<0.05)。结论BaP通过AhR和Nrf2两条信号通路增加GSTP1的表达,以Nrf2信号通路为主导影响GSTP1的表达。

基于Nrf2-GPX4铁死亡途径探讨芒果苷对大鼠心肌缺血再灌注损伤的作用机制

目的:探讨芒果苷对大鼠心肌缺血再灌注损伤(MIRI)的保护机制。方法:60只无特定病原体(SPF)级健康雄性SD大鼠随机分为假手术组、MIRI组、芒果苷低剂量组、芒果苷高剂量组、芒果苷+核因子E2相关因子2(Nrf2)抑制剂(ML385)组,每组12只。除假手术组外,其余组大鼠通过结扎左冠状动脉前降支建立MIRI模型。再灌注4 h后,采用酶联免疫吸附测定法(ELISA)测定血清肌钙蛋白I(cTnI)、乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶(CK)水平;苏木精-伊红(HE)染色观察心肌组织病理学变化;末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记测定法(TUNEL)分析心肌细胞凋亡情况;二氢乙锭(DHE)荧光法检测心肌组织活性氧(ROS)水平;比色法检测心肌组织超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)和亚铁离子(Fe^(2+))含量;实时荧光定量逆转录聚合酶链式反应(qRT-PCR)和蛋白免疫印迹法(Western Blot)检测心肌组织Nrf2、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)、铁蛋白重链1(FTH1)、长链脂酰辅酶A合成酶4(ACSL4)的基因和蛋白表达。结果:与假手术组比较,MIRI组大鼠血清cTnI、CK和LDH水平,心肌细胞凋亡率,ROS、MDA、Fe^(2+)含量,ACSL4 mRNA和蛋白水平升高;SOD活性和GSH含量,Nrf2、GPX4、FTH1 mRNA和蛋白水平降低(P<0.05);心肌细胞肿胀,心肌纤维排列紊乱,大量炎性细胞浸润。与MIRI组比较,芒果苷低剂量组、芒果苷高剂量组血清cTnI、CK和LDH水平,心肌细胞凋亡率,ROS、MDA和Fe^(2+)含量,ACSL4 mRNA和蛋白水平降低;SOD活性和GSH含量,Nrf2、GPX4、FTH1 mRNA和蛋白水平升高(P<0.05);心肌细胞水肿减轻,少量心肌纤维断裂和炎性细胞浸润。使用Nrf2抑制剂ML385抑制Nrf2的核易位可明显阻断芒果苷对心肌铁死亡的抑制作用(P<0.05)。结论:芒果苷可通过激活Nrf2-GPX4轴抑制铁死亡对MIRI发挥保护作用。

Keap1/Nrf2/HO-1/GPX4信号通路阻断癫痫大鼠海马神经元铁死亡机制及草果知母汤的干预效应

目的 探讨Kelch-样ECH相关蛋白1(Keap1)/核因子E2相关因子2(Nrf2)/血红素加氧酶-1(HO-1)/谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)信号通路阻断癫痫海马神经元铁死亡机制及草果知母汤的干预效应。方法 将60只大鼠随机分成正常对照组、模型组、草果知母汤低、中、高剂量组和西药对照组,每组10只。采用腹腔注射戊四氮(PTZ)法建立癫痫大鼠模型,草果知母汤低、中、高剂量组分别给予草果知母汤1.25 g/kg、2.50 g/kg、5.00 g/kg,西药对照组腹腔注射丙戊酸钠(200 mg/kg),连续给药5周,对大鼠进行Racine评分,使用酶联免疫吸附法(ELISA)试剂盒测定海马组织谷胱甘肽(GSH)、活性氧(ROS)及铁含量,苏木精-伊红(HE)及尼氏(Nissl)染色法观察海马组织病理学变化并计算海马神经元细胞数,免疫组化检测海马组织CA1区GPX4、Nrf2蛋白表达积分光密度(IOD),实时荧光定量聚合酶链式反应(RTq-PCR)及免疫印迹法(Western Blot)检测海马组织Keap1、GPX4、Nrf2及HO-1 mRNA及蛋白表达水平。结果 与正常对照组比较,模型组大鼠Racine评分、海马组织铁含量及ROS水平、海马组织Keap1 mRNA及蛋白水平均升高(P<0.05),海马组织GSH水平、海马神经元细胞数、海马组织GPX4、Nrf2及HO-1 mRNA及蛋白表达水平、海马CA1区GPX4、Nrf2蛋白免疫组化积分光密度降低(P<0.05)。与模型组比较,草果知母汤低、中、高各剂量及西药对照组大鼠Racine评分、海马组织铁含量及ROS水平、海马组织Keap1 mRNA及蛋白水平降低(P<0.05),海马组织GSH水平、海马神经元细胞数、海马组织GPX4、Nrf2及HO-1 mRNA水平及蛋白表达水平、海马CA1区GPX4、Nrf2蛋白表达积分光密度升高(P<0.05)。结论 草果知母汤能够修复癫痫大鼠海马组织神经元氧化损伤,其机制可能与调节Keap1/Nrf2/HO-1/GPX4通路进而阻断海马神经元铁死亡有关。

蛇床子素通过Nrf2-Gpx4铁死亡途径对肺炎支原体肺炎大鼠肺损伤的改善作用

目的探讨蛇床子素对肺炎支原体肺炎大鼠肺损伤的影响及其机制。方法大鼠随机分为正常组、模型组、蛇床子素低剂量组(20 mg/kg)、蛇床子素高剂量组(40 mg/kg)、蛇床子素+ML385组(蛇床子素40 mg/kg+Nrf2抑制剂ML38530 mg/kg),每组12只。除正常组外,其余大鼠采用经鼻反复感染肺炎支原体构建肺炎模型,给予相应药物干预后,ELISA法检测血清MP-IgM、IL-6、TNF-α水平,HE染色观察肺组织病理学变化,检测肺组织MDA、GSH、Fe^(2+)水平和SOD活性,TUNEL法检测肺组织细胞凋亡率,RT-qPCR和Western blot法检测肺组织Nrf2、SLC7A11、Gpx4 mRNA和蛋白表达。结果与正常组比较,模型组大鼠血清MP-IgM、IL-6、TNF-α水平和肺组织炎症浸润评分、MDA、Fe^(2+)水平、细胞凋亡率均升高(P<0.05),肺组织GSH水平、SOD活性、Nrf2、SLC7A11、Gpx4 mRNA和蛋白表达均降低(P<0.05);与模型组比较,蛇床子素各剂量组大鼠血清MP-IgM、IL-6、TNF-α水平和肺组织炎症浸润评分、MDA、Fe^(2+)水平、细胞凋亡率均降低(P<0.05),肺组织GSH水平、SOD活性、Nrf2、SLC7A11、Gpx4 mRNA和蛋白表达均升高(P<0.05);ML385可减弱蛇床子素对肺炎支原体肺炎大鼠肺损伤的保护作用(P<0.05)。结论蛇床子素可改善肺炎支原体肺炎大鼠肺损伤,其作用机制可能与激活Nrf2-Gpx4信号通路,抑制铁死亡有关。

淫羊藿苷调节Nrf2/SLC7A11/GPX4信号通路对高糖诱导的小胶质细胞铁死亡的影响

目的:探讨淫羊藿苷调节核转录E2相关因子2(Nrf2)/溶质载体蛋白7家族成员11(SLC7A11)/谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)通路对高糖诱导的小胶质细胞铁死亡的影响。方法:将小胶质细胞(BV2)分为对照组(5.5 mmol·L^(-1)葡萄糖)、高糖组(35 mmol·L^(-1)葡萄糖)、淫羊藿苷低(35 mmol·L^(-1)葡萄糖+0.37μmol·L^(-1)淫羊藿苷)、高(35 mmol·L^(-1)葡萄糖+1.48μmol·L^(-1)淫羊藿苷)剂量组、抑制剂组(35 mmol·L^(-1)葡萄糖+1.48μmol·L^(-1)淫羊藿苷+1μmol·L^(-1)的Nrf2抑制剂ML385)。采用CCK-8法检测细胞增殖,进行细胞形态学观察,用超氧化物阴离子荧光探针(DHE)、氟硼二吡咯(BODIPYTM)检测细胞内活性氧(ROS)、脂质过氧化(LPO)水平,特异性荧光探针检测细胞内活性铁含量,Western Blot检测细胞Nrf2、SLC7A11、GPX4、血红素加氧酶1(HO-1)、环氧合酶2(COX2)、酰基辅酶A合成酶长链家族成员4(ACSL4)蛋白的表达。结果:与对照组比较,高糖组的BV2细胞形态不规则,出现细胞碎片,细胞光密度(OD450)值、Nrf2、SLC7A11、GPX4、HO-1表达明显降低(P<0.05),ROS和LPO水平、活性铁含量、COX2、ACSL4表达显著升高(P<0.05);与高糖组比较,低、高剂量淫羊藿苷组的BV2细胞损伤减少,细胞OD450值、Nrf2、SLC7A11、GPX4、HO-1表达升高(P<0.05),ROS和LPO水平、活性铁含量、COX2、ACSL4表达降低(P<0.05);与高剂量淫羊藿苷组比较,抑制剂组减弱了淫羊藿苷对高糖诱导的小胶质细胞铁死亡的抑制作用。结论:淫羊藿苷通过激活Nrf2/SLC7A11/GPX4通路从而抑制高糖诱导的小胶质细胞铁死亡。

铁死亡相关调控信号通路在非酒精性脂肪肝中的研究进展

非酒精性脂肪肝是一种慢性肝病,随着高血压、肥胖、高脂血症、糖尿病的发生其发病率呈逐年递增趋势。铁死亡是一种新型的非凋亡形式受调控细胞死亡,其特征是脂质过氧化物的大量积累,引发多种疾病,以铁死亡的角度去研究疾病的治疗靶点可以为疾病的治疗提供新的临床解决方案。近年来研究发现,铁死亡相关调控信号通路在非酒精性脂肪肝的发生、发展过程中有重要意义,其中核因子E2相关因子2(Nrf2)/血红素加氧酶-1(HO-1)、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)、腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)均为常见的铁死亡相关信号通路。现就上述相关信号通路与非酒精性脂肪肝的研究进展进行梳理,为非酒精性脂肪肝的治疗提供指导。

枸杞多糖通过GPX4/AIF通路改善Immp2l^(-/-)小鼠睾丸损伤的研究

目的:探讨枸杞多糖(LBP)对氧化应激(OS)模型小鼠睾丸生精功能损伤的保护作用及其机制。方法:利用线粒体内膜肽样-2突变(Immp2l^(-/-))小鼠作为独特的OS动物模型,以野生型Immp2l^(+/+)作为正常对照、Immp2l^(-/-)突变小鼠作为阴性对照,通过饮水喂养给予1.5月龄Immp2l^(-/-)小鼠20 mg/kg浓度LBP作为治疗干预组,3组小鼠于13月龄处死,采用HE染色检测睾丸组织病理变化情况,获取小鼠附睾精子计算其精子常规参数,荧光TUNEL法检测睾丸组织生精细胞凋亡情况,通过免疫组化和Western印迹检测谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)和凋亡诱导因子(AIF)表达水平。结果:Immp2l^(-/-)小鼠睾丸组织皮质变薄,内见大量空泡样变性且生殖细胞减少,管腔内长形精子数量降低,LBP干预后睾丸组织空泡样病理变化减少,各级生精细胞排列较为整齐。与野生型Immp2l^(+/+)小鼠比较,Immp2l^(-/-)小鼠精子计数[(20.78±1.45)×10^(6)vs(72.89±8.28)×10^(6),P<0.01]、活率[(18.37±2.67)%vs(58.62±6.15)%,P<0.01]和正常形态精子百分率[(20.33±3.17)%vs(65.81±7.69),P<0.01]均显著降低,LBP干预后显著提高了Immp2l^(-/-)小鼠精子计数[(45.25±3.39)×10^(6),P<0.05]、活率[(36.34±4.56)%,P<0.05]和正常形态精子百分率[(38.72±3.63)%,P<0.05]。Immp2l^(-/-)小鼠睾丸组织生精细胞凋亡显著增加,与Immp2l^(+/+)相比具有显著性差异[(7.14±0.78)%vs(1.45±0.43)%,P<0.01],LBP干预Immp2l^(-/-)小鼠后凋亡率显著降低[(2.28±0.07)%,P<0.01]。免疫组化结果显示,LBP干预Immp2l^(-/-)小鼠后GPX4表达显著增加[(1.43±0.17)vs(2.75±0.48),P<0.05],AIF表达显著降低[(2.43±0.15)vs(1.35±0.51),P<0.05]。Western印迹结果显示,LBP可显著提高GPX4并降低AIF在Immp2l^(-/-)小鼠中的表达(P<0.01)。结论:20 mg/kg LBP可能通过GPX4-AIF通路改善Immp2l^(-/-)OS小鼠睾丸生精损伤。

基于Nrf2/GPX4信号通路探讨半夏泻心汤诱导胃癌细胞铁死亡的机制

目的:观察半夏泻心汤(BXT)对人胃癌HGC-27、MKN-45、AGS细胞增殖的影响及其作用机制。方法:采用细胞增殖与活性检测法(CCK-8)检测不同浓度的BXT含药血清(5%、10%、20%)对HGC-27、MKN-45、AGS细胞增殖的影响;线粒体膜电位探针(TMRE)检测细胞内线粒体膜电位表达,采用试剂盒对铁离子(Fe^(2+))含量、脂质过氧化物(LPO)与超氧化物歧化酶(SOD)活性进行检测,采用蛋白免疫印迹法(Western blot)检测糖原合成激酶3β(GSK3β)、磷酸化GSK3β(p-GSK3β)、核转录因子E2相关因子2(Nrf2)和谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)的蛋白表达水平,实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测胱氨酸/谷氨酸逆向转运蛋白溶质载体家族7成员11(SLC7A11)、重链溶质载体家族3成员2(SLC3A2)、转铁蛋白受体3(TFRC)和肿瘤蛋白P53(TP53)mRNA表达。结果:CCK-8结果显示含药血清干预3种胃癌细胞24 h,与空白组比较,BXT组与卡培他滨组均可显著降低胃癌细胞存活率(P<0.01);含药血清干预胃癌细胞48 h,与空白组比较,卡培他滨组与BXT组均可明显降低3种胃癌细胞存活率,BXT组呈现剂量依赖,以20%效果最明显(P<0.01)。在铁死亡生化指标方面,与空白组比较,BXT组与卡培他滨组可以显著降低胃癌细胞中线粒体膜电位表达、SOD活性(P<0.01),显著提高LPO、Fe^(2+)的含量(P<0.01),从而提高胃癌细胞对铁死亡的敏感。在Nrf2/GPX4通路方面,与空白组比较,BXT组可以通过降低胃癌细胞中p-GSK3β、Nrf2、GPX4蛋白表达(P<0.01),提高SLC7A11、SLC3A2 mRNA表达(P<0.05),提高胃癌细胞中GSK3β的蛋白表达(P<0.01),提高TP53、TFRC mRNA表达(P<0.05,P<0.01),抑制Nrf2/GPX4通路诱导胃癌细胞发生铁死亡。与卡培他滨组比较,20%BXT组效果更为明显。结论:半夏泻心汤可以通过抑制Nrf2/GPX4通路的诱导胃癌细胞HGC-27、MKN-45、AGS发生铁死亡。