精浆硒与精子质量及GPx4铁死亡通路机制的关系分析

目的探究精浆硒与精子质量及GPx4铁死亡通路机制的关系分析。方法抽取该院2019年1—12月期间收入少弱精子症患者总计50例作为该次观察组,另选取同期收入健康体检者50名作为该次对照组,分别进行精浆硒检测,分析精子质量与GPx4铁死亡通路机制的关系。结果观察组精子浓度(86.56±5.45)×10~6/mL、精子总数(262.31±6.56)×10~6、精子活力a(14.56±4.12)、硒(39.56±6.59)μg/L以及GPx4mRNA(0.02±0.01)低于对照组,两组差异有统计学意义(t=4.602、17.494、10.629、23.336、15.000,P<0.05),硒、GPx4mRNA与精子质量呈现正相关,差异有统计学意义(P<0.05)。结论少弱精子症患者中,硒水平、GPx4mRNA显著偏低,通过上述指标能用于诊断不育症,能作为诊断及预后判断常见指标。

基于GPX4通路的益气解毒方抗脑缺血铁死亡保护机制研究

目的研究益气解毒方抗急性缺血性脑卒中铁死亡相关保护机制。方法采用大脑中动脉栓塞(MCAO)法复制大鼠急性脑缺血模型,同时构建PC12细胞糖氧剥夺(OGD)模型。缺血24 h后进行神经行为学评分和脑梗死体积测定。ELISA法检测MCAO大鼠结肠内容物中短链脂肪酸(SCFA)含量,普鲁士蓝染色观察缺血侧脑组织Fe^(2+),JC-1和刃天青分别检测缺血侧脑组织线粒体膜电位和活力,并对缺血侧脑组织中亚铁离子、谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)水平,及血清中三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)含量进行测定。采用分子对接预测益气解毒方与GPX4蛋白的结合度。Western blot法检测大鼠缺血侧脑组织G蛋白偶联受体41(GPR41)、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)、p53蛋白表达水平,流式细胞术和Western blot法检测细胞GPX4蛋白表达水平。结果在动物实验中,与模型组相比,益气解毒方中、高剂量组大鼠神经行为评分与脑梗死体积显著降低(P<0.01),结肠内容物中SCFA含量增加(P<0.01),缺血侧脑组织铁离子颗粒物沉积减少,线粒体膜电位升高(P<0.05),线粒体活力显著增加(P<0.01),缺血侧脑组织中GSH、SOD、GPR41、GPX4水平显著升高(P<0.05或P<0.01),Fe^(2+)、MDA、p53水平显著降低(P<0.01),TG、LDL-C显著降低(P<0.05,P<0.01),HDL-C显著增加(P<0.05);在细胞实验中,与OGD组相比,益气解毒方组和Fer-1组能使细胞GPX4蛋白表达增加(P<0.01)。结论益气解毒方抑制铁死亡可能是其发挥急性脑缺血保护作用的又一关键作用机制,其作用可能与GPX4相关通路密切相关。

参芪地黄汤通过GPX4信号通路调控糖尿病肾病小鼠铁死亡的机制研究

[目的]研究参芪地黄汤对糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)模型小鼠的治疗效果及调控谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)信号通路对铁死亡的影响。[方法]通过链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)联合高脂饮食诱导建立DN小鼠模型,并灌胃不同剂量的参芪地黄汤。通过检测各组小鼠体质量、血糖、肌酐(creatinine,Cr)、尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)、24 h尿蛋白,肾石蜡切片苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色及过碘酸-雪夫(periodic acid-Schiff,PAS)染色评估参芪地黄汤对DN模型小鼠的治疗作用;通过检测丙二醛(malondialdehyde,MDA)、活性氧(reactive oxygen species,ROS)、4-羟基壬烯醛(4-hydroxynonenal,4-HNE)水平,评估参芪地黄汤对DN模型小鼠脂质过氧化水平的影响;通过检测总Fe水平以及转铁蛋白(transferin)、前列腺6跨膜上皮抗原3(six-transmembrane epithelial antigen of prostate 3,Steap3)蛋白水平评估参芪地黄汤对DN模型小鼠铁死亡的影响;通过检测还原型谷胱甘肽/氧化型谷胱甘肽(glutathione/oxidized glutathione,GSH/GSSG)水平以及溶质载体家族7成员11(solute carrier family 7 member 11,SLC7A11)、溶质载体家族3成员2(solute carrier family 3 member 2,SLC3A2)、GPX4、谷氨酸-半胱氨酸连接酶(glutamate cysteine ligase catalytic subunit,GCLC)、谷胱甘肽合成酶(glutathione synthetase,GSS)蛋白水平来评估参芪地黄汤对DN模型小鼠GPX4信号通路的影响。[结果]与模型组比较,参芪地黄汤干预可明显提升DN模型小鼠体质量(P<0.01);降低DN小鼠血糖、Cr、BUN及24 h尿蛋白水平(P<0.05,P<0.01);同时改善DN模型小鼠肾组织病理学变化;降低MDA、ROS、4-HNE水平(P<0.01);降低总Fe水平(P<0.05,P<0.01)以及transferin、Steap3蛋白水平(P<0.05);升高GSH/GSSG比例(P<0.01)以及SLC7A11(P<0.05)、SLC3A2、GPX4、GCLC、GSS蛋白水平(P<0.05,P<0.01)。[结论]参芪地黄汤对DN模型小鼠具有治疗作用,并且可以减轻脂质过氧化水平,其作用机制可能与通过调控GPX4信号通路抑制铁死亡有关。

密点麻蜥调控SLC7A11/GPX4通路诱导胃癌MKN45细胞铁死亡的作用及机制

目的:基于SLC7A11/GPX4信号通路探讨密点麻蜥对人胃癌MKN45细胞发生铁死亡的影响。方法:选择SD大鼠制备含药血清,将MKN45细胞随机分为空白对照组(10%空白血清)、5-FU含药血清(10%)阳性对照组、密点麻蜥含药血清低(5%)、中(10%)、高(20%)浓度组。CCK-8法检测MKN45细胞的存活率;Transwell法检测MKN45细胞的迁移及侵袭能力;激光共聚焦检测细胞内二价铁离子(Fe^(2+))水平;试剂盒检测细胞内LPO水平;流式细胞术检测细胞内ROS水平;qPCR法检测密点麻蜥对MKN45细胞中SLC7A11、GPX4、P53 mRNA表达的影响;Western Blotting检测密点麻蜥对MKN45细胞中SLC7A11、GPX4、P53蛋白表达的影响。结果:与空白对照组比较,密点麻蜥含药血清中、高浓度组MKN45细胞存活率、迁移及侵袭能力显著降低,Fe^(2+)、ROS水平显著升高,P53、SLC7A11、GPX4 mRNA及蛋白表达显著降低,高浓度组LPO水平显著升高(P<0.05或P<0.01)。结论:密点麻蜥可能通过抑制SLC7A11/GPX4信号通路,同时促进细胞内Fe~(2+)、LPO的积累,从而诱导MKN45细胞发生铁死亡,抑制其增殖、迁移及侵袭。

ACSL4通过AMPK/mTOR通路抑制七氟醚诱导神经元铁死亡机制的实验研究

目的探讨酰基辅酶A合成酶长链家族成员4(acyl-CoA syntbetase long chain family member 4,ACSL4)在七氟醚(sevoflurane,Sev)诱导的神经元细胞损伤中的作用及机制。方法以人神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞为研究对象,分别设置对照组(二甲基亚砜,10μmol/L)、Sev组和Sev+铁死亡抑制剂Ferrostatin-1(Fer-1,10μmol/L)组,采用CCK-8法检测细胞活性。体外构建4.1%Sev暴露的术后认知功能障碍模型,按照转染类别分为Ctrol组、Sev组、Sev+si-NC组、Sev+si-ACSL4组和Sev+si-ACSL4+compound C组。采用比色法检测各组细胞中丙二醛(malonaldehyde,MDA)、4-羟基壬烯醛(4-hydroxynonenal,4-HNE)、谷胱甘肽(glutathione,GSH)和Fe2+含量;2’,7’-二氯荧光素二乙酸盐(DCFH-DA)荧光探针检测活性氧水平;实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测ACSL4,谷胱甘肽过氧化酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)和溶质载体家族7成员11(solute carrier family 7 member 11,SLC7A11)mRNA表达;蛋白免疫印迹法(WB)检测ACSL4,GPX4,腺苷酸激活蛋白激酶(adenosine 5’-monophosphate-activated protein kinase,AMPK)、磷酸化(phosphorylated,p)-AMPK,哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin)mTOR和p-mTOR蛋白表达。结果CCK-8结果显示,Sev组细胞活力(0.41±0.11)较对照组(0.98±0.07)明显降低,Sev+Fer-1组细胞活力(0.83±0.09)较Sev组显著升高,差异具有统计学意义(t=7.572,5.118,均P<0.01)。Sev组细胞中Fe2+,MDA,4-HNE,ROS水平和p-AMPK/AMPK比率以及ACSL4的mRNA和蛋白表达高于Ctrol组(t=5.900,7.421,4.795,13.517,10.825,9.945,11.334),GSH,p-mTOR/mTOR比率以及SLC7A11,GPX4的mRNA和蛋白表达低于Ctrol组(t=20.438,3.551,11.460,12.211,6.845,8.287),差异具有统计学意义(均P<0.05)。Sev+siACSL4组Fe2+,MDA,4-HNE,ROS水平和p-AMPK/AMPK比率以及ACSL4的mRNA和蛋白表达低于Sev+siNC组(t=3.818,3.164,3.054,4.465,13.088,7.918,9.737),细胞活力、GSH含量、p-mTOR/mTOR比率以及SLC7A11,GPX4的蛋白表达高于Sev+si-NC组(t=2.912,7.248,7.574,20.092,5.915),差异具有统计学意义(均P<0.05)。Sev+si-ACSL4+compound C组细胞活力、GSH含量和SLC7A11,GPX4蛋白表达低于Sev+si-ACSL4组(t=4.435,8.521,4.522,8.767),而Fe2+,MDA,4-HNE和ROS水平高于Sev+si-ACSL4组(t=10.046,4.004,2.957,3.752),差异具有统计学意义(均P<0.05)。结论抑制ACSL4表达可通过激活AMPK/mTOR信号通路减轻Sev诱导的SH-SY5Y细胞铁死亡。

基于p53/SLC7A11/GPX4信号轴探讨七叶内酯诱导小鼠乳腺癌4T1细胞铁死亡的作用机制

目的:探讨七叶内酯对小鼠乳腺癌4T1细胞铁死亡的影响及其作用机制。方法:对七叶内酯与p53、溶质载体家族7成员11(SLC7A11)和谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)进行分子对接,并绘制Kaplan-Meier和time ROC曲线。将4T1细胞分为对照组、1/2 IC_(50)组、IC_(50)组、2 IC_(50)组、erastin组和卡培他滨组。采用CCK-8法观察4T1细胞活力情况,筛选药物干预浓度;电镜观察4T1细胞线粒体形态,评估线粒体损伤情况;试剂盒检测4T1细胞活性氧(ROS)、Fe2+、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)和GPX4的水平;采用划痕和Transwell小室实验检测4T1细胞侵袭和迁移能力;Western blot检测p53、SLC7A11、GPX4和酰基辅酶A合成酶长链家族成员4(ACSL4)的表达水平。结果:与对照组相比,七叶内酯1/2 IC_(50)、IC_(50)和2 IC_(50)组细胞活力,GSH和GPX4表达水平,侵袭和迁移能力,以及SLC7A11和GPX4蛋白表达水平均降低,细胞线粒体变小,膜密度增高,嵴减少(P<0.05),Fe2+、ROS和MDA水平及p53和ACSL4蛋白表达水平升高(P<0.05)。结论:七叶内酯可促进4T1细胞铁死亡,其作用机制可能与p53/SLC7A11/GPX4信号通路相关。

熊果酸联合索拉非尼通过抑制Nrf2/HO-1/GPX4信号通路诱导肝癌细胞铁死亡

目的探究熊果酸(UA)能否增敏索拉非尼(SOR)抑制肝癌细胞生长及调控机制。方法使用UA或SOR单药处理或两药联合处理HepG2肝癌细胞,通过CCK-8实验、EdU荧光染色实验和克隆集落形成实验来检测单药处理或联合处理对HepG2细胞增殖及克隆集落形成能力的影响;使用CompuSyn软件计算两药联合指数(CI);通过FerroOrange染色分析肝癌细胞铁死亡情况;通过Western blot实验检测HepG2细胞中Nrf2、HO-1、GPX4蛋白表达情况。结果UA显著增强SOR抑制HepG2细胞增殖及克隆集落形成的能力,两药联用具有明显的协同作用;UA促进SOR诱导的肝癌细胞铁死亡;联合UA治疗使SOR对Nrf2/HO-1/GPX4信号通路的抑制作用进一步增强。结论UA显著提高肝癌细胞对SOR治疗的敏感性,两药联用可能是治疗肝癌的有效策略。

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。

疏肝补肾毓麟汤通过Keap1/Nrf2/GPX4通路抑制睾丸细胞铁死亡改善肝郁肾虚型少弱精子症小鼠的精子质量

目的探讨疏肝补肾毓麟汤改善肝郁肾虚型少弱精子症小鼠生精功能和精子质量的作用及其可能机制。方法60只雄性KM小鼠,随机分为空白组、模型组、疏肝补肾毓麟汤高、中、低剂量组和司他丁-1(Ferrostatin-1,Fer-1)组(Fer-1是铁死亡抑制剂)。除空白组外,其余组以1.25 g·kg^(-1)腺嘌呤灌胃(Intragastrical administration,ig.)+慢性束缚刺激构建肝郁肾虚型少弱精子症小鼠模型。给予相应药物干预后:精密天平称取小鼠体质量、睾丸质量、附睾质量计算睾丸指数、附睾指数;苏木素-伊红(Hematoxylin-eosin staining,HE)染色观察睾丸组织病理变化并对睾丸生精功能进行评分;全自动精子分析仪检测精子密度和活动率;苯胺蓝染色法观察精子成熟度;布鲁斯蓝染色法观察睾丸组织铁沉积;免疫组化(Immunohistochemistry,IHC)检测睾丸组织谷胱甘肽过氧化物酶4(Glutathione peroxidase 4,GPX4)、溶质载体家族7成员11(Recombinant Solute Carrier Family 7 Member 11,SLC7A11)蛋白表达;生化法检测睾丸组织超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量;蛋白免疫印迹法(Western Blot,WB)检测睾丸组织Kelch-样ECH相关蛋白1(Kelch-like ECH-associated protein-1,Keap1)、核因子E2相关因子2(Nuclear factor E2-related factor 2,Nrf2)、GPX4、SLC7A11蛋白表达。结果与空白组比较,模型组小鼠睾丸指数、附睾指数、睾丸生精功能、精子密度及活动率、精子成熟度均显著下降(P<0.05,P<0.01);经疏肝补肾毓麟汤及Fer-1干预后,上述指标均有显著改善(P<0.05,P<0.01),且睾丸组织铁沉积显著降低,Keap1表达显著降低,Nrf2、SLC7A11、GPX4表达显著升高(P<0.05,P<0.01)。结论疏肝补肾毓麟汤能明显改善肝郁肾虚型少弱精子症,其机制可能与调控Keap1/Nrf2/GPX4信号通路抑制睾丸细胞铁死亡有关。

壮通饮通过Nrf2-SCL7A11/xCT-Gpx4通路调控铁死亡改善脑缺血再灌注损伤

【目的】探究壮通饮通过Nrf2-SCL7A11/xCT-Gpx4通路调控铁死亡对大脑中动脉栓塞模型小鼠脑缺血再灌注损伤的保护作用及其机制。【方法】将C57BL/6J小鼠随机分为假手术组(Sham)、模型组(MCAO)、低剂量壮通饮组(ZTY-L+MCAO),高剂量壮通饮组(ZTY-H+MCAO),每组5只。其中MCAO组采用硅胶线栓法进行造模,小鼠大脑中动脉栓塞1h,拔出线栓再灌注72h后进行心脏灌注取脑,Sham组除了不插入线栓其余操作同MCAO组。采用Zea-Longa法对小鼠神经功能进行评分;采用TTC染色评估小鼠脑梗死体积;采用HE染色、尼氏染色评估脑损伤程度;采用普鲁士蓝染色评价三价铁离子蓄积水平;qPCR检测铁离子转运相关载体受体TfR1和DMT1、脂质过氧化相关基因ACSL4以及铁死亡标志物PTGS2 mRNA表达;ELISA试剂盒检测4-HNE的含量评估小鼠大脑脂质过氧化水平;Western-blot、免疫荧光检测小鼠脑组织中Nrf2、SCL7A11/xCT、Gpx4蛋白水平。【结果】①壮通饮改善了MCAO/R后小鼠神经功能(P<0.05)和大脑梗死体积(P<0.05)及缓解MCAO/R后大脑皮层细胞病理损伤。②壮通饮减弱了MCAO/R后小鼠大脑组织的三价铁离子蓄积状态;减少MCAO/R后小鼠大脑中与铁离子转运入细胞内相关载体TfR1和DMT1 mRNA的表达(P<0.001);下调MCAO/R后小鼠大脑脂质过氧化物4-HNE含量和组织脂质过氧化物酶ACSL4 mRNA表达(P<0.001);降低MCAO/R后小鼠大脑铁死亡标志物PTGS2 mRNA表达(P<0.001)。③壮通饮增加MCAO/R后Nrf2入核表达(P<0.001),以及增加xCT和Gpx4在神经元中的表达(P<0.001)。【结论】壮通饮能够改善MCAO/R小鼠神经功能和脑梗死体积,缓解大脑皮层细胞病理损伤,影响Nrf2-SCL7A11/xCT-Gpx4通路关键信号分子表达,所以壮通饮改善小鼠MCAO/R损伤的作用机制可能是通过Nrf2-SCL7A11/xCT-Gpx4通路调节铁死亡水平达到的。

缺血性脑损伤中铁死亡及中药干预调控的作用与机制

背景:铁死亡是一种铁依赖性脂质过氧化调控的程序性细胞死亡方式,与缺血性脑损伤的发生、发展及转归密切相关。近年来,随着对铁死亡研究的不断深入,发现中药复方、中药单体可通过减轻铁超载、减少活性氧产生、调控脂质合成等方式调节铁死亡,减轻脑缺血损伤,促进神经功能恢复。目的:探讨铁死亡与缺血性脑损伤的关系及中药调控铁死亡治疗缺血性脑损伤的作用机制。方法:以“铁死亡,缺血性中风,脑损伤,活性氧,脂质代谢,中药复方,萜类,黄酮,酚类,生物碱,苯酞类等”为中文检索词,以“Iron death,ischemic stroke,brain injury,reactive oxygen species,lipid metabolism,traditional Chinese medicine formulas,terpenes,flavonoids,phenols,alkaloids,phthalides,etc”为英文检索词,检索2018年1月至2024年5月中国知网和PubMed数据库中有关铁死亡与缺血性脑损伤及中药调控机制的文献,排除与文章相关性不高及重复、过时的文献。共检索出1526篇相关文献,最终纳入87篇文献进行综述。结果与结论:大量实验研究证实,铁死亡在缺血性脑损伤中具有重要作用,中医方药可通过多种方式调节铁死亡,如三七总皂苷可调节铁代谢,抑制脂质过氧化;香芹酚通过增加谷胱甘肽过氧化物酶4表达,抑制神经元铁死亡;中药复方和单体有效成分可调控铁死亡相关通路——谷胱甘肽/谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)、核因子E2相关因子2(Nrf2)/血红素加氧酶1(HO-1)、铁死亡抑制蛋白1(FSP1)/CoQ10及鸟苷三磷酸环水解酶1(GCH1)/四氢生物喋呤(BH4)等,减少神经元损伤和死亡,发挥脑保护作用。

类风湿关节炎患者外周血单个核细胞System Xc-/GSH/GPX4铁死亡通路的表达及其对炎症因子分泌的影响

目的探讨类风湿关节炎(RA)患者外周血单个核细胞(PBMC)胱氨酸/谷氨酸逆转运体(System Xc-)/谷胱甘肽(GSH)/谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)铁死亡通路中相关基因与蛋白的表达及其对炎症因子分泌的影响。方法纳入RA患者及同期健康体检者各30例,采用Ficoll-hypaque密度梯度离心法分离PBMC,将细胞分为健康对照、RA、铁死亡抑制剂、铁死亡诱导剂组。采用细胞计数试剂盒8(CCK-8)检测细胞活力,流式细胞术FerroOrange荧光探针检测细胞内Fe 2+相对荧光强度、DHE荧光探针检测细胞内活性氧(ROS)阳性细胞比例,蛋白免疫印迹及实时荧光定量PCR(qPCR)检测核转录因子红系2相关因子(Nrf2)、溶质载体家族7成员11(SLC7A11)、GPX4蛋白与mRNA的表达,流式细胞术检测细胞上清液中肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素(IL)-1、IL-6的含量。结果与健康对照组比较,RA组PBMC内Fe 2+浓度和ROS水平升高,Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白和mRNA的表达降低,PBMC上清液中TNF-α、IL-1、IL-6的含量升高,差异均有统计学意义。与RA组比较,铁死亡抑制剂组PBMC内Fe 2+浓度和ROS水平降低,SLC7A11、GPX4蛋白和mRNA的表达升高,Nrf2蛋白的表达升高,PBMC上清液中IL-6的含量降低、TNF-α的含量升高,差异均有统计学意义。与RA组比较,铁死亡诱导剂组PBMC内ROS水平升高,SLC7A11蛋白和mRNA的表达降低,Nrf2蛋白的表达降低、GPX4蛋白的表达升高,PBMC上清液中TNF-α、IL-1的含量升高,差异有统计学意义。与铁死亡诱导剂组比较,RA患者PBMC细胞活力降低,差异有统计学意义(P<0.0001)。结论RA患者PBMC中存在铁死亡,抑制或诱导RA患者PBMC铁死亡,将抑制或促进炎性因子分泌。抑制RA患者PBMC铁死亡可能有助于治疗RA。

右美托咪定通过激活Nrf2/HO-1/GPX4通路抑制肾小管上皮细胞的铁死亡

目的 探讨右美托咪定(DEX)对Erastin诱导的人肾小管上皮细胞(HK-2)铁死亡的保护作用及其机制。方法 构建Erastin诱导的HK-2细胞铁死亡模型。将HK-2细胞分为对照组、Erastin模型组、Erastin+2.5μmol/L DEX组、Erastin+5μmol/L DEX组、Erastin+10μmol/L DEX组,采用CCK-8法检测细胞的存活率。将HK-2细胞分为对照组、Erastin模型组、Erastin+10μmol/L DEX组、Erastin+10μmol/L DEX+ML385(Nrf2抑制剂)组。采用CCK-8法检测细胞的存活率;使用细胞亚铁比色法测试盒检测细胞内Fe^(2+)水平的变化;应用流式细胞术检测细胞内活性氧(ROS)的含量;使用丙二醛(MDA)和还原型谷胱甘肽(GSH)试剂盒检测细胞中MDA及GSH含量;Western blotting检测细胞中核因子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)蛋白的表达。结果 与对照组相比,Erastin组的细胞存活率显著被抑制(P<0.001),同时细胞中GSH含量降低(P<0.001),Fe^(2+)、ROS以及MDA含量升高(P<0.001);与Erastin组相比,Erastin+10μmol/L DEX组的细胞存活率明显升高(P<0.001),10μmol/L DEX显著升高细胞中GSH含量(P<0.001),显著降低Fe^(2+)、ROS以及MDA含量(P<0.001),并且显著上调细胞中Nrf2、HO-1和GPX4蛋白的表达(P<0.001)。使用ML385后,Nrf2/HO-1/GPX4通路被抑制(P<0.001),细胞存活率降低(P<0.001),GSH含量降低(P<0.001),而Fe^(2+)、ROS以及MDA含量升高(P<0.05)。结论 DEX对Erastin诱导的HK-2细胞铁死亡具有保护作用,其机制可能是通过激活Nrf2/HO-1/GPX4通路实现抗氧化应激从而抑制铁死亡。

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。

环泊酚可抑制System Xc-/GPX4通路介导的铁死亡减轻大鼠肾缺血再灌注损伤

目的探讨环泊酚对减轻肾缺血再灌注损伤的作用及机制。方法建立SD大鼠肾缺血再灌注模型,单独或联合应用环泊酚、铁死亡抑制剂Fer-1及铁死亡激动剂Erastin干预造模大鼠,24 h后处死,取大鼠心脏血液检测肌酐及尿素氮,同时取大鼠肾,部分行苏木精和伊红染色及Paller评分评估大鼠肾损伤程度,另一部分检测铁死亡相关指标活性氧、谷胱甘肽、Fe^(2+)、丙二醛水平及胱氨酸/谷氨酸反向转运蛋白的主要亚基SLC7A11与下游功能蛋白GPX4的表达水平及转录水平。结果与模型组相比,环泊酚组与Fer-1组肾损伤指标血肌酐、血尿素氮及Paller评分、活性氧、亚铁离子、丙二醛水平较低(P<0.05);与模型组相比,环泊酚组谷胱甘肽、SLC7A11、GPX4水平,及SLC7A11、GPX4相关基因表达水平较高;与环泊酚组相比,环泊酚+Erastin组上述各项指标较低(P<0.05)。结论环泊酚可以减轻肾缺血再灌注损伤,其机制与System Xc-/GPX4通路有关。

姜黄素通过抑制TXNIP/TRX-1/GPX4通路介导的铁死亡减轻脓毒症小鼠肺损伤

目的探究姜黄素(Cur)是否通过调控TXNIP/TRX-1/GPX4通路抑制铁死亡减轻脓毒症肺损伤。方法雄性C57BL/6小鼠随机分为Sham组、脓毒症(盲肠结扎穿孔术,CLP)组、CLP+各浓度Cur(50、100和200 mg/kg)组、CLP+Cur(200 mg/kg)+TRX-1抑制剂PX-12(25 mg/kg)组,10只/组,检测各组小鼠肺组织炎症因子及铁死亡关键因子MDA、MPO、GSH水平。Beas-2B细胞分为Con组、脂多糖组(LPS,1μg/mL)、LPS+各浓度Cur(2.5、5、10μmol/L)及LPS+Cur(10μmol/L)+PX-12(5μmol/L)组,检测MDA和Fe^(2+)水平,DHE染色评估ROS变化。Western blotting检测肺组织和Beas-2B细胞TXNIP、TRX-1、GPX4和X-CT蛋白表达水平。结果与Sham组相比,CLP组小鼠肺损伤严重,IL-6、IL-1β、TNF-α、MDA、MPO含量增加,GSH含量下降(P<0.01);与CON组相比,LPS组MDA、Fe^(2+)、ROS水平升高;CLP组肺组织和LPS组Beas-2B细胞TXNIP蛋白表达增加,TRX-1、GPX4及X-CT蛋白表达减低(P<0.01);与CLP组相比,CLP+Cur各浓度组肺损伤减轻,炎症因子和脂质过氧化因子含量降低,GSH水平升高;与LPS组相比,LPS+Cur各浓度组Fe^(2+)、MDA和ROS水平下降(P<0.05);TXNIP蛋白表达降低,TRX-1、GPX4及X-CT蛋白表达增加(P<0.01)。PX-12干预后,取消了Cur对脓毒症肺组织和Beas-2B细胞的保护作用(P<0.05)。结论姜黄素通过升高TRX-1、GPX4,降低TXNIP抑制铁死亡,减轻脓毒症肺损伤。

苍术素调节Nrf2/SLC7A11/GPX4信号通路对脑胶质瘤细胞铁死亡的影响

目的探讨苍术素调节Nrf2/SLC7A11/GPX4信号通路对脑胶质瘤细胞铁死亡的影响及其机制。方法体外培养脑胶质瘤U251细胞,将U251细胞分为对照组、苍术素低剂量组(5 mol/L)、中剂量组(10 mol/L)、高剂量组(20 mol/L)、ML385组(Nrf2抑制剂1 mol/L)。MTT和Edu实验检测细胞增殖;流式细胞术检测细胞凋亡率;试剂盒检测亚铁离子(Fe^(2+))、乳酸脱氢酶(LDH)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)、活性氧(ROS)水平;Western blot检测Ki-67、cleaved-caspase3、Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白表达;建立脑胶质瘤裸鼠模型,观察肿瘤生长情况,检测肿瘤组织中Ki-67、cleaved-caspase3、Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白水平。结果细胞实验结果显示,与对照组比较,苍术素低、中、高剂量组U251细胞Fe^(2+)、MDA、LDH、ROS水平、细胞凋亡率、cleaved-caspase3水平显著性升高,GSH水平、OD490(24 h、48 h)值和细胞增殖率、Ki-67、Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白表达水平显著降低(P<0.05);与苍术素高剂量组比较,ML385组U251细胞各检测指标水平无统计学差异(P>0.05);裸鼠成瘤实验结果表明,与模型组比较,苍术素组和ML385组裸鼠肿瘤质量和肿瘤体积、裸鼠肿瘤组织中Ki-67、Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白表达水平显著性降低,cleaved-caspase3蛋白表达水平显著性升高(P<0.05);与苍术素组比较,ML385组裸鼠肿瘤质量、肿瘤体积、抑瘤率和各蛋白表达水平无统计学差异(P>0.05)。结论苍术素可能通过抑制Nrf2/SLC7A11/GPX4信号通路促进脑胶质瘤细胞铁死亡。

白藜芦醇通过激活p53/SLC7A11/GPX4信号通路抑制铁死亡减少脑缺血再灌注损伤

目的探讨白藜芦醇对脑缺血再灌注后铁死亡的抑制作用及其机制。方法250~280 g的SPF级SD雄性大鼠63只,随机分为假手术组、脑缺血再灌注组(MCAO/R)组、白藜芦醇组。利用线栓法建立大鼠疾病模型。给药组剂量为30 mg/kg。给药28 d后应用Zea-longa评分评估大鼠神经功能。给药24 h取材大鼠脑组织,通过称重法评估脑水肿情况,应用免疫荧光染色检测谷胱甘肽过氧化酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4),长链脂酰辅酶A合成酶4(long chain lipoyl coenzyme A synthetase 4,ACSL4)。试剂盒检测各组脑组织中Fe^(2+)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和丙二醛(malonaldehyde,MDA)水平。利用蛋白免疫印记(Western Blot)对不同组别的大鼠脑组织中p53、SLC7A11以及GPX4蛋白表达进行检测。结果与损伤组相比,白藜芦醇治疗组Zea-longa评分和脑组织水含量、Fe^(2+)、MDA明显降低,GSH、SOD表达明显增加;免疫荧光染色结果显示,GPX4表达明显增强、ACSL4表达降低。WB通路蛋白结果显示,白藜芦醇治疗组P53表达降低,SLC7A11表达升高。结论白藜芦醇通过调控p53/SLC7A11/GPX4信号通路抑制MCAO/R大鼠铁死亡,进而促进缺血再灌注大鼠神经功能恢复。

肝豆灵片通过调控PKCβⅡ/ACSL4/ALOX5信号通路改善肝豆状核变性铁死亡的机制

基于PKCβⅡ/ACSL4/ALOX5信号通路,探讨肝豆灵片对TX小鼠肝豆状核变性铁死亡的影响以及对CuCl 2诱导的HT22细胞铁死亡的作用机制。将TX小鼠分为对照组、模型组、肝豆灵片组、Fer-1组、谷胱甘肽组,HT22细胞分为对照组、模型组、肝豆灵片组、Fer-1组、肝豆灵片+Fer-1组,采用HE染色检测各组小鼠海马组织病理学改变,蛋白质免疫印迹检测各组小鼠海马组织与HT22细胞中PKCβⅡ、ACSL4、ALOX5蛋白的表达,以及HT22细胞中SLC7A11、GPX4蛋白的表达,微量法检测各组TX小鼠海马组织中Fe 2+的浓度,微板法检测各组HT22细胞中SOD(超氧化物歧化酶)、MDA(丙二醛)、GSH-Px水平,实时荧光定量聚合链式反应检测各组HT22细胞中PKCβⅡ、ACSL4、ALOX5 mRNA的表达。结果表明:与对照组相比,模型组海马组织出现明显损伤,PKCβⅡ、ACSL4、ALOX5蛋白表达均明显增高,SLC7A11、GPX4蛋白表达明显下降,Fe 2+的浓度明显升高(P<0.05);与模型组相比,肝豆灵片组、Fer-1组和谷胱甘肽组海马组织的病理损伤均得到改善,且肝豆灵片组效果明显;肝豆灵片组和Fer-1组能抑制HT22细胞铁死亡,PKCβⅡ、ACSL4、ALOX5蛋白与mRNA表达较模型组均明显减少,MDA的浓度明显降低(P<0.05),SOD活力及GSH-Px浓度明显增加(P<0.05)。肝豆灵片能减轻TX小鼠海马组织铁死亡,抑制CuCl 2诱导的HT22细胞铁死亡,其机制可能与下调PKCβⅡ/ACSL4/ALOX5信号通路,减轻细胞内脂质过氧化有关。

枸杞多糖调节Nrf2/HO-1/GPX4铁死亡途径对妊娠期糖尿病大鼠胰岛素抵抗的改善作用

目的 探讨枸杞多糖调节Nrf2/HO-1/GPX4铁死亡途径对妊娠期糖尿病(GDM)大鼠胰岛素抵抗的改善作用。方法 将SD成年大鼠雌雄合笼得到孕鼠,建立GDM模型,随机分为模型组,枸杞多糖低、中、高剂量组,ferrostatin-1组,每组8只,另设对照组,腹腔注射等剂量柠檬酸缓冲液。末次给药24 h后,检测大鼠FBG、FINS、IRI水平。再次复制GDM模型32只,随机分为模型组、枸杞多糖组、ML385组、枸杞多糖+ML385组,另设对照组。药物分组干预后,检测大鼠FBG、FINS、IRI、TG、TC水平,妊娠第19天检测母体及胎鼠体质量以及血清IL-18、IL-6、SOD、MDA水平,子宫内膜组织ACSL4、PTGS2、Nrf2/HO-1/GPX4通路蛋白表达。结果 与对照组比较,模型组大鼠FBG、FINS、IRI,母体及胎鼠体质量,血清TG、TC、IL-18、IL-6、MDA水平,子宫内膜组织ACSL4、PTGS2蛋白表达升高(P<0.05),血清SOD水平、子宫内膜组织Nrf2、HO-1、GPX4蛋白表达降低(P<0.05);与枸杞多糖+ML385组比较,枸杞多糖组大鼠FBG、FINS、IRI,母体及胎鼠体质量,血清TG、TC、IL-18、IL-6、MDA水平,子宫内膜组织ACSL4、PTGS2蛋白表达降低(P<0.05),血清SOD、子宫内膜组织Nrf2、HO-1、GPX4蛋白表达升高(P<0.05)。结论 枸杞多糖可通过促进Nrf2/HO-1/GPX4信号传导,抑制铁死亡途径,降低GDM大鼠血糖血脂水平,减弱其胰岛素抵抗。