肿瘤抑制因子p53/溶质载体家族7成员11蛋白调控铁死亡在缺血性脑卒中疾病中的研究进展

缺血性脑卒中是中老年人致残及死亡的主要原因,完善脑卒中的治疗方案并改善患者的生活质量已然成为当今医学研究的热点。铁死亡是最新研究发现的细胞程序性死亡,对脑缺血-再灌注的发病机制有重要的调控作用,肿瘤抑制因子p53(Tumor Suppressor Protein p53,P53)/溶质载体家族7成员11蛋白(Solute Carrier Family 7 Member 11,SLC7A11)是铁死亡过程中的重要信号传导通路,与缺血性脑卒中的生理病理息息相关,但目前关于此通路作用于缺血性脑卒中的机制仍需更多的循证医学证据。中药作为公认的多靶点治疗手段,是治疗缺血性脑卒中细胞铁死亡的一种手段,也对P53/SLC7A11信号传导通路发挥了关键的调控作用。但目前铁死亡参与缺血性脑卒中的作用机制未完全阐明,中药如何调控铁死亡相关信号通路尚处于探索阶段,随着相关研究的深入,中药作用于铁死亡信号通路的机制会更加清晰,中药复合提取物与中药活性物质可能是缺血性脑卒中铁死亡未来的研究方向和治疗前景。目前P53/SLC7A11信号传导通路研究以基础研究为主,随着研究的进展,应将基础研究与临床研究相结合,以期开展新药研发,为缺血性脑卒中提供新的治疗手段和途径。文章对P53/SLC7A11信号传导通路在缺血性脑卒中疾病中的调控过程以及中药对此信号传导通路所产生的效力进行综合性叙述,以期为缺血性脑卒中的临床治疗及预防提供新的策略。

溶质载体家族7成员11对MYCN基因扩增高危神经母细胞瘤细胞增殖的影响

目的分析溶质载体家族7成员11(SLC7A11)在有无MYCN基因扩增的神经母细胞瘤(NB)细胞系和临床样本中的表达及其与患儿预后相关性,研究SLC7A11对MYCN扩增高危NB增殖的影响。方法利用GEO数据库GSE49710数据集、TARGET数据库和R2数据库GSE45547数据集分析NB临床样本中SLC7A11 mRNA水平与MYCN基因扩增状态和NB患儿预后相关性。应用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测MYCN扩增NB细胞系SK-N-BE(2)和IMR32细胞以及MYCN非扩增NB细胞系CHLA-255和SH-SY5Y细胞中SLC7A11 mRNA水平。在MYCN扩增NB细胞系SK-N-BE(2)细胞中,利用2条不同序列小干扰RNA瞬时敲低SLC7A11 mRNA,应用RT-qPCR和Western印迹法检测SLC7A11 mRNA和SLC7A11表达及MYCN mRNA和N-MYC表达,采用结晶紫染色和实时无标记细胞分析(RTCA)技术观察NB细胞增殖情况。免疫荧光法检测增殖标记物Ki-67表达情况。利用短发夹RNA慢病毒感染方法构建稳定敲低SLC7A11的SK-N-BE(2)细胞,RT-qPCR和Western印迹法检测SLC7A11的稳定敲低效果和MYCN水平,采用克隆形成实验观察NB细胞克隆形成能力。结果分析NB临床样本GSE49710和GSE45547数据集发现,在MYCN扩增NB中,SLC7A11 mRNA水平显著高于非MYCN扩增NB(P<0.05,P<0.01),且TARGET数据库和R2数据库GSE45547数据集分析表明SLC7A11 mRNA水平与NB患儿生存率呈负相关(P<0.05,P<0.01)。SLC7A11在MYCN扩增NB细胞系SK-N-BE(2)和IMR32中的表达均显著高于非扩增细胞系CHLA-255和SH-SY5Y(P<0.01)。与对照敲低组相比,瞬时敲低SLC7A11导致MYCN扩增NB细胞增殖显著减慢(P<0.01),Ki-67阳性细胞比例明显减少(P<0.05);稳定敲低SLC7A11显著减少了NB细胞克隆形成数(P<0.01)。瞬时和稳定敲低SLC7A11对MYCN mRNA和N-MYC蛋白水平均未见明显影响。结论SLC7A11在MYCN扩增NB细胞系和临床样本中高表达,且其表达水平与患儿预后呈负相关,敲低SLC7A11显著抑制SK-N-BE(2)细胞的增殖和克隆形成能力。

miR-27a通过抑制溶质载体家族7成员11(SLC7A11)诱导铁死亡引起大鼠脑缺血再灌注损伤

目的 探讨miR-27a在脑缺血再灌注损伤中的作用及分子机制。方法 雄性SD大鼠,随机分为对照组、假手术组、大脑中动脉阻塞再灌注(MCAO/R)模型组(依据再灌注时间又分为缺血2 h后再灌注3 h、 6 h、 12 h、 24 h组)以及阴性对照空载体组、 miR-27a激动剂(agomiR-27a)组、 miR-27a抑制剂(antagomiR-27a)组。采用Zea-Longa线栓法建立大鼠MCAO模型。实时荧光定量PCR检测脑组织中miR-27a和溶质载体家族7成员11(SLC7A11)水平,Zea-Longa评分法进行神经功能评分,2, 3, 5三苯氯化四氮唑(TTC)染色检测脑梗死面积,Western blot法检测谷胱甘肽过氧化物酶4(GPx4)、 SLC7A11蛋白水平,分别用谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)、铁(Fe)检测试剂盒检测脑组织中GSH、 MDA、 Fe含量。通过荧光素酶报告基因验证miR-27a下游靶基因。结果 脑缺血再灌注后脑组织miR-27a水平上调,SLC7A11水平降低。抑制miR-27a表达后可显著减轻脑缺血再灌注后的神经功能障碍和脑梗死面积,抑制铁死亡。miR-27a直接靶向SLC7A11的3′-非翻译区(3′-UTR)区域,降低SLC7A11 mRNA表达。结论 脑缺血再灌注过程中上调的miR-27a可能是通过抑制靶基因SLC7A11水平,诱导铁死亡,从而引起脑组织损伤。

槲皮素通过抑制溶质载体家族7成员11表达诱导前列腺癌细胞铁死亡的临床研究

目的 探讨槲皮素对溶质载体家族7成员11(SLC7A11)的调节作用,分析其对前列腺癌(PC)细胞铁死亡的影响。方法 将对数期LNCaP细胞株随机分为对照组、槲皮素低剂量组、槲皮素高剂量组、槲皮素高剂量+SLC7A11阴性转染组、槲皮素高剂量+SLC7A11过表达组。细胞计数试剂盒-8(CCK-8)法检测各组LNCaP细胞的增殖情况;流式细胞仪检测各组LNCaP细胞凋亡情况;免疫印迹法检测SLC7A11、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)、p53相关蛋白表达情况;试剂盒法检测丙二醛(MDA)含量情况。结果 与对照组比较,槲皮素低剂量组、槲皮素高剂量组LNCaP细胞增殖抑制率、凋亡率、MDA、p53蛋白升高(P<0.05),SLC7A11、GPX4相关蛋白表达水平降低(P<0.05),且槲皮素低剂量组、槲皮素高剂量组间上述各项指标比较,差异具有统计学意义(P<0.05);与槲皮素高剂量组、槲皮素高剂量+SLC7A11阴性转染组比较,槲皮素高剂量+SLC7A11过表达组LNCaP细胞增殖抑制率、凋亡率、MDA、p53降低(P<0.05),SLC7A11、GPX4相关蛋白表达水平升高(P<0.05)。结论 槲皮素可能通过抑制SLC7A11表达诱导PC细胞铁死亡。

茯苓酸通过Nrf2/SLC7A11/GPX4信号通路调控铁死亡改善阿尔茨海默病大鼠认知障碍的研究

背景阿尔茨海默病(AD)是一种常见且不可逆转的神经退行性脑疾病,严重影响患者的生活品质和生存质量,目前仍缺乏有效的治疗方法延缓或阻止疾病进展。中药及其活性成分在防治AD方面具有重要潜力。目的探讨茯苓酸(PA)对AD大鼠认知障碍及核因子E2相关因子2(Nrf2)/溶质载体家族7A11(SLC7A11)/谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)信号通路的影响。方法2022年1—9月将75只6~8周龄雄性SPF级SD大鼠依据随机数字表法分为对照组(Control组)、AD模型组(Model组)、PA治疗组(PA组),PA+Nrf2抑制剂组(PA+ML385组),除Control组外制备AD大鼠模型。造模成功后,PA组腹腔注射50 mg/kg PA,PA+ML385组腹腔注射50 mg/kg PA+30 mg/kg Nrf2抑制剂ML385,Control组与Model组腹腔注射等量0.9%氯化钠溶液。末次给药24 h后进行Morris水迷宫实验,第2、4、6天进行定位航行实验,记录大鼠到达平台的时间(逃避潜伏期),第7天移走平台,记录大鼠在120 s内滞留平台时间和穿越平台次数。Nissl染色后观察各组大鼠海马神经元病理变化,普鲁士蓝染色检测海马组织铁沉积,免疫荧光染色检测海马神经元GPX4表达,检测海马组织谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)、Fe2+含量,蛋白质印迹法(Western blotting)检测大鼠海马组织Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白表达。结果末次给药第2、4、6天Model组逃避潜伏期高于Control组、PA组,PA+ML385组高于PA组,差异有统计学意义(P<0.05);Model组平台停留时间、穿越平台次数低于Control组、PA组,PA+ML385组低于PA组,差异有统计学意义(P<0.05)。Nissl染色结果示Model组神经元坏死严重,细胞核皱缩,尼氏体数目减少;PA组神经元坏死减少,排列紧密且尼氏体增多;PA+ML385组神经元损伤明显加重,尼氏体数目减少。普鲁士蓝染色结果示Model组铁沉积较Control组增加,与Model组比较,PA组铁沉积减少,PA+ML385组较PA组铁沉积增多。免疫荧光染色结果示Model组绿色荧光减弱,GPX4阳性细胞减少,PA组细胞绿色荧光较Model组增强,GPX4阳性细胞增多,PA+ML385组较PA组GPX4阳性细胞减少。Model组GSH低于Control组、PA组,PA+ML385组低于PA组,差异有统计学意义(P<0.05);Model组MDA、Fe2+高于Control组、PA组,PA+ML385组高于PA组,差异均有统计学意义(P<0.05)。Model组Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白相对表达量低于Control组、PA组,PA+ML385组低于PA组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论PA可改善AD大鼠认知障碍,其机制可能与通过激活Nrf2/SLC7A11/GPX4信号通路抑制铁死亡有关。

肾透明细胞癌中双硫死亡核心基因SLC7A11的孟德尔随机化及生物信息学分析

目的分析溶质载体家族7成员11(SLC7A11)在肾透明细胞癌(ccRCC)发生、发展中的作用及其预后价值。方法采用两样本孟德尔随机化分析以识别与ccRCC风险存在因果关系的基因。使用来自UCSC Xena泛癌队列的RNA测序数据及临床数据分析SLC7A11的表达及预后意义。使用TCGA-KIRC数据(训练集)进行基因集富集分析(GSEA)。随后通过逐步Cox回归分析建立了基于SLC7A11的预后模型,并在E-MATB-1980队列(验证集)中进行了外部验证。结果孟德尔随机化分析显示,SLC7A11水平升高会加重ccRCC的患病风险(HR=1.27,95%CI:1.15~1.40,P<0.001)。SLC7A11在各种肿瘤中过表达,并与高T分期和较差的生存预后相关(P<0.05)。GSEA显示SLC7A11富集在增殖和转移相关通路,包括E2F和上皮-间质转化信号通路。SLC7A11预后模型在训练集(1、3、5年AUC=0.78、0.73、0.71)和验证集(1、3、5年AUC=0.70、0.71、0.72)中均显示出强大的预测性能。结论SLC7A11作为ccRCC的潜在生物标志物和治疗靶点,为精准医学提供了新视角。

姜黄素经SLC7A11调控骨肉瘤细胞铁死亡机制初探

目的初步探讨姜黄素(curcumin,Cur)经SLC7A11调探对骨肉瘤U-2 OS细胞铁死亡的影响。方法CCK-8法检测0、5、10、20、40、80μmol·L^(-1)的Cur对U-2 OS细胞抑制的影响,同时在倒置显微镜下观察细胞形态学的变化。其次,将体外培养U-2 OS细胞随机分为Con组(0μmol·L^(-1))、Fer-1组(4μmol·L^(-1))、Cur组(40μmol·L^(-1))、Cur+Fer-1组(40μmol·L^(-1)+4μmol·L^(-1))用Western blot法检测SLC7A11的表达。结果Cur在浓度为10~80μmol·L^(-1)时均对U-2 OS细胞显著性抑制。进一步研究表明,Cur可以显著诱导U-2 OS细胞铁死亡,下调SLC7A11的表达。结论Cur可以诱导U-2 OS细胞铁死亡,其机制可能是通过下调SLC7A11实现铁死亡。

鼻咽癌组织中GPX4和SLC7A11的表达及临床意义

目的探讨鼻咽癌(NPC)组织中谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)、溶质载体家族7成员11(SLC7A11)的表达及临床意义。方法将2016年3月至2017年3月于本院诊治的98例NPC患者纳入研究作为NPC组,同期因鼻中隔偏曲接受手术治疗的患者作为对照组。采用免疫组化检测NPC组织和正常鼻黏膜组织中GPX4、SLC7A11的表达情况。采用Spearman秩相关分析癌组织中GPX4、SLC7A11表达的相关性。比较不同NPC临床参数患者之间GPX4、SLC7A11表达阳性率。采用Kaplan-Meier法分析GPX4、SLC7A11表达对NPC患者生存预后的影响。采用单因素及多因素Cox回归分析NPC患者生存预后的影响因素。结果NPC组织中GPX4、SLC7A11表达阳性率分别为75.51%(74/98)、73.47%(72/98),分别高于正常鼻黏膜组织中的11.67%(7/60)、13.33%(8/60),差异均有统计学意义(P<0.001)。NPC组织中GPX4与SLC7A11表达呈正相关(r=0.724,P<0.001)。不同临床分期、肿瘤分化程度、淋巴结转移情况及放疗敏感性NPC患者癌组织中GPX4、SLC7A11表达阳性率比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。GPX4阳性及阴性表达组的5年总体生存率分别为66.22%(49/74)、91.67%(22/24);GPX4阳性表达组累积生存明显低于阴性表达组(Log-rankχ^(2)=5.822,P<0.001)。SLC7A11阳性及阴性表达组5年总体生存率分别为66.67%(48/72)、88.46%(23/26);SLC7A11阳性表达组累积生存明显低于阴性表达组(Log-rankχ^(2)=5.041,P=0.012)。临床分期Ⅲ~Ⅳ期(HR=1.608,95%CI:1.225~2.112)、淋巴结转移(HR=1.917,95%CI:1.319~2.799)、GPX4阳性(HR=1.839,95%CI:1.228~2.753)、SLC7A11阳性(HR=1.738,95%CI:1.246~2.426)是影响NPC患者生存预后的独立危险因素。结论NPC中GPX4、SLC7A11表达水平升高,两者与不良临床病理特征有关,是NPC患者预后评估的潜在标志物。

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。

MicroRNA-27a-3p靶向调控SLC7A11抑制结直肠癌细胞铁死亡

目的:探究微小RNA-27a-3p(microRNA-27a-3p,miR-27a-3p)对结直肠癌细胞系HT-29和SW480铁死亡的调控及作用机制。方法:分别用0、2.5和5μmol/L Erastin处理结直肠癌细胞系HT-29和SW480,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)法检测各组细胞溶质载体家族7成员11(solute carrier family 7 member 11,SLC7A11)mRNA表达水平,筛选Erastin的合适浓度;将HT-29和SW480细胞各分为siControl组、siSLC7A11-1组和siSLC7A11-2组,分别转染对照siRNA、siSLC7A11-1和siSLC7A11-2,与5μmol/L Erastin共培养0、24、48、72 h,检测不同时间点细胞增殖活性,并检测细胞内丙二醛水平。另将HT-29和SW480细胞各分为miR-NC组、miR-27a-3p组和anti-miR-27a-3p组,分别转染miR-NC、miR-27a-3模拟物和miR-27a-3p抑制物,采用qRT-PCR法检测SLC7A11 mRNA表达水平,采用荧光素酶报告基因实验检测SLC7A113′UTR序列(SLC7A11-WT)及突变序列(SLC7A11-Mut)荧光素酶活力;与5μmol/L Erastin共培养0、24、48、72 h,检测不同时间点细胞增殖活性,并检测细胞内丙二醛含量。结果:随Erastin浓度升高,结直肠癌HT-29和SW480细胞SLC7A11 mRNA表达水平显著升高(P均<0.01);在结直肠癌HT-29和SW480细胞中,与siControl组相比,siSLC7A11-1组和siSLC7A11-2组48 h和72 h细胞增殖活性显著增强(P<0.05),丙二醛含量显著下降(P<0.05);与miR-NC组相比,miR-27a-3p组细胞增殖活性显著增强(P<0.05),丙二醛水平和SLC7A11-WT荧光素酶活性显著下降(P<0.05或P<0.01),SLC7A11-Mut荧光素酶活性没有显著变化(P>0.05),anti-miR-27a-3p组细胞活力显著下降(P<0.01),丙二醛含量和SLC7A11-WT荧光素酶活性显著升高(P均<0.01),SLC7A11-Mut荧光素酶活性没有显著变化(P>0.05)。结论:miR-27a-3p可能通过靶向SLC7A11 mRNA 3′UTR,调控Erastin诱导的结直肠癌细胞铁死亡。

非小细胞肺癌组织SOCS2、SLC7A11表达变化及其与三维适形放疗效果的关系

目的观察非小细胞肺癌(NSCLC)组织细胞因子信号转导抑制因子2(SOCS2)、胱氨酸/谷氨酸逆向转运蛋白溶质载体家族7成员11(SLC7A11)的表达变化,并探讨其与患者临床特征及三维适形放疗效果的关系。方法选取拟行三维适形放疗的NSCLC患者90例(留取穿刺活检获取的部分癌组织),同期因肺错构瘤行手术治疗的患者40例(留取术中获取的正常肺组织)。采用免疫组化法检测NSCLC组织及正常肺组织SOCS2、SLC7A11阳性表达情况,并分析NSCLC组织中两者的相关性,比较不同临床特征的NSCLC患者癌组织SOCS2、SLC7A11阳性表达率。评价NSCLC患者三维适形放疗的疗效,多因素Logistic回归分析癌组织SOCS2、SLC7A11表达对疗效的影响。结果NSCLC组织SOCS2阳性表达率为24.44%、SLC7A11阳性表达率为77.78%,正常肺组织分别为95.00%、10.00%,两组比较P均<0.05。NSCLC组织SOCS2、SLC7A11阳性表达率呈负相关关系(r=-0.669,P<0.05)。TNM分期ⅢA期、高中分化、无淋巴结转移的NSCLC患者癌组织SOCS2阳性表达率分别高于TNM分期ⅢB期、低分化、淋巴结转移者,而SLC7A11阳性表达率分别低于TNM分期ⅢB期、低分化、淋巴结转移者(P均<0.05)。90例NSCLC患者三维适形放疗有效60例、无效30例。三维适形放疗有效的NSCLC患者癌组织SOCS2、SLC7A11阳性表达率分别为31.67%、70.00%,无效者分别为10.00%、93.33%,两者比较P均<0.05。癌组织SLC7A11阳性是影响NSCLC患者三维适形放疗疗效的独立危险因素、癌组织SOCS2阳性是其独立保护因素(P均<0.05)。结论NSCLC组织SOCS2表达降低而SLC7A11表达升高,两者共同参与了NSCLC的发生发展并且可以影响患者的三维适形放疗疗效。

淫羊藿苷通过上调SLC7A11/GPX4轴减轻铁死亡改善心力衰竭

目的 基于脂质过氧化研究淫羊藿苷抗异丙肾上腺素所致小鼠心力衰竭的作用机制。方法 将C57BL/6小鼠随机分为空白组、异丙肾上腺素模型组(ISO,15 mg/kg)、氯沙坦阳性药组(Los, 9 mg/kg),以及淫羊藿苷低剂量组(ICA-L组,15 mg/kg)、淫羊藿苷高剂量组(ICA-H组,60 mg/kg)。采用小动物超声检测仪检测小鼠心功能(EF%、FS%)的变化,计算小鼠心脏指数。采用HE染色观察小鼠左心室组织病理变化,采用布鲁士蓝染色观察小鼠左心室组织铁离子的积累。采用Western blot检测小鼠左心室组织中铁死亡相关蛋白SLC7A11、GPX4、4-HNE、ACSL4、LPCAT3、TFR1、DMT1的表达。结果 ICA和Los可以改善ISO引起的小鼠左心室射血分数和短轴缩短率的降低,减轻ISO所致的左心室组织病理损伤以及铁离子过度积累,抑制ISO所致左心室组织中SLC7A11、GPX4蛋白的下调,4-HNE、ACSL4、LPCAT3、TFR1、DMT1蛋白的上调(P<0.05)。结论 ICA可能通过上调SLC7A11/GPX4轴抗脂质过氧化,减轻铁死亡,改善ISO所诱导的小鼠心力衰竭。

SLC7A11基因的生物信息学分析及其在热射病大鼠心肌组织细胞中的表达研究

目的 利用生物信息学方法预测分析铁死亡相关蛋白SLC7A11的理化、结构及抗原表位等性质并检测SLC7A11与GPX4在热射病(heat stroke,HS)大鼠心肌组织及H9C2心肌细胞中的表达水平,为临床中热射病的治疗提供新的潜在靶点。方法 利用多种工具预测分析SLC7A11蛋白的基本理化性质、信号肽跨膜区和跨膜结构域、蛋白质翻译后的磷酸化位点和N-糖基化位点、二级结构和三级结构、SLC7A11的抗原决定簇及与其相互作用的蛋白。体内实验分为对照组(n=6)、HS组(n=6),体外实验分为对照组、铁死亡抑制剂(Liproxstatin-1)组、HS组和HS+Liproxstatin-1组。利用Western blot和RT-qPCR检测大鼠心肌组织与H9C2心肌细胞中SLC7A11、GPX4 m RNA和蛋白水平。结果 SLC7A11为稳定疏水性蛋白,预测在第29~30位氨基酸存在信号肽,并含12个跨膜螺旋结构;SLC7A11存在40个磷酸化位点、12个N-糖基化位点;SLC7A11蛋白的二、三级结构主要由α螺旋、β-折叠及无规卷曲构成;SLC7A11含有15个抗原决定簇区域;SLC7A11可与GPX4等蛋白相互作用;与对照组比较,HS组大鼠心肌组织中SLC7A11(P<0.05)和GPX4(P<0.01)mRNA和蛋白质表达均降低;Liproxstatin-1组与对照组H9C2心肌细胞中SLC7A11和GPX4 m RNA和蛋白水平比较差异无统计学意义(P均>0.05),HS组SLC7A11与GPX4 m RNA和蛋白水平降低(P均<0.01);与HS组相比,HS+Liproxstatin-1组SLC7A11(P<0.05)和GPX4(P<0.01)m RNA和蛋白水平均有所改善。结论 SLC7A11为疏水性跨膜蛋白,存在大量磷酸化和N-糖基化位点,并含有15个抗原决定簇。HS大鼠心肌组织与高温干预的H9C2心肌细胞中铁死亡相关蛋白SLC7A11与GPX4表达减少,在细胞水平加入铁死亡抑制剂Liproxstatin-1后,SLC7A11与GPX4表达得到改善。

微小RNA-148a-3p与溶质载体家族7成员11在肺癌组织中表达及对肿瘤细胞铁死亡的影响

目的观察微小RNA(miRNA,miR)-148a-3p与溶质载体家族7成员11(SLC7A11)在肺癌组织的表达及其对肿瘤细胞铁死亡的影响。方法选取河南省人民医院胸外科2020年6月至2023年6月收治的肺癌临床样本作为研究对象,癌旁组织作为对照研究对象。采用荧光定量聚合酶链反应(PCR)和蛋白质免疫印迹计数分析miR-148a-3p与SLC7A11的表达水平。人非小细胞肺癌细胞H1299分为miRNA对照组和miR-148a-3p组,采用慢病毒感染构建细胞系。采用细胞计数试剂盒(CCK-8)和克隆形成实验分析两组细胞的增殖能力;采用体外移植瘤分析两组细胞在裸鼠体内的体积和重量;采用蛋白质免疫印迹分析铁死亡相关蛋白谷胱甘肽过氧化物酶4表达水平;生物信息学和双荧光素酶报告基因分析miR-148a-3p靶基因,并分析靶基因表达水平。组间计量数据比较采用t检验。结果癌旁组织中miR-148a-3p表达水平(1.02±0.19)明显高于肺癌组织(0.54±0.19),差异有统计学意义(t=14.790,P<0.05)。癌旁组织中SLC7A11信使RNA(mRNA)表达水平(0.66±0.13)明显低于肺癌组织(1.48±0.17),差异有统计学意义(t=27.180,P<0.05)。miRNA对照组细胞吸光度(A)值(1.98±0.11)明显高于miR-148a-3p组细胞(1.48±0.19),差异有统计学意义(t=5.674,P<0.05)。miRNA对照组细胞克隆形成率[(85.07±4.50)%]明显高于miR-148a-3p组细胞[(53.68±8.89)%],差异有统计学意义(t=7.714,P<0.05)。miRNA对照组细胞肿瘤体积[(888.40±90.22)mm^(3)]明显高于miR-148a-3p组细胞[(609.78±102.92)mm^(3)],差异有统计学意义(t=6.438,P<0.05)。miRNA对照组细胞肿瘤重量[(5.34±0.75)g]明显高于miR-148a-3p组细胞[(2.28±0.71)g],差异有统计学意义(t=9.379,P<0.05)。SLC7A11是miR-148a-3p的靶基因。miRNA对照组细胞SLC7A11(0.78±0.07)明显高于miR-148a-3p组细胞(0.48±0.09),差异有统计学意义(t=7.580,P<0.05)。miRNA对照组细胞谷胱甘肽过氧化物酶4(1.09±0.09)明显高于miR-148a-3p组细胞(0.39±0.09),差异有统计学意义(t=15.480,P<0.05)。结论miR-148a-3p在肺癌组织中表达显著下调,通过SLC7A11调节肺癌细胞铁死亡,进而影响肺癌的生长和发展。

利心冲剂对心力衰竭大鼠铁代谢SLC7A11/GXP4信号通路的调控作用

目的 基于心肌铁代谢探讨利心冲剂对心力衰竭大鼠的心肌保护作用。方法 取32只SD大鼠,随机选择8只SD大鼠作为正常组,其余大鼠采用腹主动脉缩窄法制备心力衰竭模型。将造模成功后大鼠随机分为模型组、利心冲剂高剂量组及利心冲剂低剂量组,每组8只。利心冲剂高、低剂量组分别予以利心冲剂20.79 g/(kg·d)和5.20 g/(kg·d)灌胃,正常组和模型组给予等量蒸馏水灌胃,均1次/d。连续灌胃8周后,比色法检测血清铁水平,ELISA法测定血清铁蛋白水平,HE染色观察心肌组织病理形态,ELISA法测定心肌组织中活性氧(ROS)水平和超氧化物歧化酶(SOD)活性,Western blot法和RT-PCR法分别检测心肌组织中转铁蛋白受体(TfR1)、膜铁转运蛋白(FPN1)、胱氨酸/谷氨酸逆向转运蛋白溶质载体家族7成员11(SLC7A11)、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)蛋白及mRNA表达情况。结果 与正常组比较,模型组大鼠血清铁和铁蛋白水平、心肌组织中SOD活性和FPN1、SLC7A11、GPX4蛋白及mRNA相对表达量均明显降低(P均<0.05),心肌组织中ROS水平和TfR1蛋白及mRNA相对表达量均明显升高(P均<0.05),心肌细胞肥大,组织间可见部分炎性细胞浸润;与模型组比较,利心冲剂高剂量组血清铁和铁蛋白水平及利心冲剂高、低剂量组心肌组织中SOD活性和FPN1、SLC7A11、GPX4蛋白及mRNA相对表达量均明显升高(P均<0.05),心肌组织中ROS水平和TfR1蛋白及mRNA相对表达量均明显降低(P均<0.05),心肌损伤明显减轻。结论 利心冲剂可通过调节铁代谢SALC7A11/GXP4信号通路抑制铁死亡,减轻心肌氧化应激,缓解心力衰竭大鼠心肌损伤。

SLC7A11蛋白在小儿肾母细胞瘤中的表达及临床意义

目的探讨溶质载体家族7成员11(SLC7A11)蛋白在小儿肾母细胞瘤(WT)中的表达情况及其临床意义。方法选取103例WT患儿作为研究对象。取手术切除的癌组织及癌旁组织,采用免疫组织化学法检测组织中SLC7A11蛋白的表达情况。随访5年并记录WT患儿存活情况。比较癌组织与癌旁组织中SLC7A11蛋白的表达情况,以及不同临床病理特征WT患儿癌组织中SLC7A11蛋白的表达情况。分析癌组织中不同SLC7A11蛋白表达情况的WT患儿的预后差异,以及WT患儿预后的危险因素。结果WT患儿癌组织中的SLC7A11蛋白阳性表达率高于癌旁组织(P<0.05)。肿瘤直径≥5 cm、肿瘤分期为Ⅲ/Ⅳ期的WT患儿癌组织中SLC7A11蛋白阳性表达率均分别高于肿瘤直径<5 cm、肿瘤分期为Ⅰ/Ⅱ期的WT患儿(均P<0.05)。癌组织中SLC7A11蛋白阳性表达的WT患儿5年生存率低于阴性表达的WT患儿(分别为45.95%、72.41%,P<0.05)。单因素COX回归分析显示,肿瘤直径、肿瘤分期、癌组织中SLC7A11蛋白表达情况均是影响WT患儿预后的因素(均P<0.05);多因素COX回归分析显示,癌组织中SLC7A11蛋白阳性表达是WT患儿预后不良的独立危险因素(P<0.05)。结论WT患儿癌组织中SLC7A11蛋白呈高表达,SLC7A11蛋白阳性表达与WT患儿的病情发展及预后有关。检测SLC7A11蛋白的表达情况对于WT患儿的病情监测及预后评估具有重要意义。

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。

SLC7A11/xCT在肝脏疾病中的研究进展

肝脏作为人体内最大的消化器官,参与物质代谢、蛋白合成、解毒、凝血和免疫等各种与生命活动密切相关的生物学功能。溶质载体家族7成员11(solute carrier family 7 member 11,SLC7A11/xCT)是一种介导氨基酸转运的跨膜蛋白。随着相关研究的逐步深入,越来越多的证据表明SLC7A11参与多种肝脏疾病的病理生理过程。SLC7A11可以调节氨基酸代谢、氧化还原稳态及铁死亡等病理过程,同时近期研究发现其在一种全新的细胞死亡类型——双硫死亡(disulfidptosis)中发挥重要的作用。本文针对近年来SLC7A11的相关研究进行综述,阐述SLC7A11在肝脏疾病中的作用及调节机制,为以SLC7A11为靶点的肝脏疾病的治疗策略提供新的参考和依据。

SLC7A11表达与双硫死亡、铁死亡及肿瘤关系的研究进展

研究已发现数十种调节性细胞死亡方式,包括铜死亡、铁死亡以及新鉴定的双硫死亡(disulfidptosis)等。其中,双硫死亡是由细胞内过量胱氨酸积累引起的二硫化物应激导致的细胞死亡方式,通常在葡萄糖饥饿的条件下发生。溶质载体家族7成员11(solute carrier family 7 member 11,SLC7A11)作为参与多种新型细胞死亡方式的特定分子在肿瘤生长或进程中发挥了关键作用。本文针对双硫死亡并围绕其关键分子SLC7A11在肿瘤中的研究进展作一综述。

电针对脑卒中肢体痉挛大鼠大脑皮质SLC7A11和GPX4表达的影响

目的:观察电针对脑卒中肢体痉挛(PSS)大鼠大脑皮质溶质载体家族7成员11(SLC7A11)、谷胱甘肽(GSH)及谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)表达的影响,探讨电针治疗PSS中铁死亡的机制。方法:将30只SD雄性大鼠随机分为假手术组,模型组及电针组。采用改良Zea-Longa线栓+内囊注射NMDA法制作PSS大鼠模型。电针组针刺患侧“阳陵泉”、“曲池”穴,1次/d, 30 min/次,连续7 d;假手术组及模型组同期仅固定不干预。采用Zea-Longa神经功能评分检测大鼠神经功能,电生理描记法检测大鼠股四头肌肌张力,Western Blot检测大脑皮质SLC7A11和GPX4蛋白表达,酶联免疫吸附试验(ELISA)检测大脑皮质GSH含量,real time RT-PCR检测大脑皮质SLC7A11和GPX4 mRNA表达。结果:造模后的大鼠神经功能评分升高,股四头肌肌张力增高,大脑皮质中GSH含量降低,SLC7A11和GPX4蛋白表达及SLC7A11和GPX4 mRNA表达显著下调。电针治疗使得大鼠神经功能评分降低,股四头肌肌张力降低,增加了大鼠皮质中GSH含量,显著上调了SLC7A11和GPX4蛋白表达及SLC7A11和GPX4 mRNA表达。结论:电针“阳陵泉”、“曲池”可改善PSS大鼠肢体痉挛状态,促进神经功能恢复,其作用机制可能与电针调控SLC7A11和GPX4表达抑制大脑皮质细胞铁死亡有关。