GPxs家族基因在山羊不同组织和睾丸不同发育时期的表达特性研究

为了研究谷胱甘肽过氧化酶家族(GPxs)在山羊不同组织表达的特异性及在睾丸不同发育时期的表达特性。采用SYBR Green荧光定量PCR的方法对太行青山羊公羊各组织和不同发育时期睾丸GPxsmRNA的表达进行了定量分析。结果表明:GPx1、GPx3、GPx4和GPx7在各组织广泛表达,其表达量由高到低的顺序:GPx1是肝脏>肺脏>心脏>睾丸、脾脏>肾脏>背最长肌,肝脏GPx1mRNA表达量是肌肉组织的6.7倍;GPx3是肾脏>心脏>肝脏、睾丸>脾脏、肺脏、背最长肌,肾脏GPx3mRNA表达量分别是肝脏和肺脏表达量的12和24倍;GPx4是睾丸>心脏>肾脏、肝脏、肺脏>脾脏、背最长肌,睾丸GPx4mRNA表达量分别是肝脏和肌肉的21和137倍;GPx7是肝脏>脾脏、肺脏、背最长肌>心脏>肾脏、睾丸。GPx5和GPx6仅在睾丸和附睾中表达,且GPx5在附睾头中的表达是睾丸的114倍;睾丸中GPx3表达量随日龄增加而降低,GPx1和GPx4表达量随日龄增加而增加,GPx5在90d开始表达且直接到达高峰平台,GPx6和GPx7在60d开始表达,90d到高峰平台,而后其表达量降低。山羊GPxs mRNA表达具有明显的组织特异性,山羊睾丸中GPxs mRNA表达具有时间依赖性。

植物GPXs基因结构、表达与抗逆性分析

谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione Peroxidase,GPX)是植物体内清除活性氧自由基的重要酶类之一,在保护膜免受氧化损伤中发挥重要作用.目前在一些植物中已经克隆获得了编码GPXs的基因序列.通过对拟南芥、杨树和百脉根等植物GPXs基因结构和功能的分析,研究植物GPXs基因结构及其在胁迫应答中的表达变化,总结了植物GPXs在抗逆应答反应中的可能作用.

山羊妊娠期日粮添加酵母硒对后代羔羊睾丸GPxs表达的影响

为探明妊娠母山羊日粮中酵母硒水平对其所产后代公羔睾丸GPxs活性、睾丸组织GPx1,GPx3和GPx4 mRNA表达及其GPx4蛋白表达的影响,采用实时定量PCR进行睾丸GPxs mRNA定量分析,并采用免疫荧光技术对GPx4蛋白定量分析。结果显示妊娠母山羊日粮中添加1.0 mg·kg-1硒组(II组)可极显著提高后代公羔睾丸GPxs的活性(P<0.01)。与对照组相比,II组GPx1 mRNA表达量提高了0.84倍,GPx3 mRNA表达量提高了2.6倍,GPx4 mRNA表达量提高5倍,GPx4蛋白表达量显著增加(P<0.01),但4.0 mg·kg-1硒组后代睾丸GPx4蛋白有过表达现象。妊娠母羊日粮添加1.0 mg·kg-1酵母硒(日粮硒含量1.045 mg·kg-1)可明显提高后代公羔睾丸中GPxs基因的表达。本研究不仅丰富了硒营养调控理论,而且对肉羊生产具有指导意义。

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。

circ0000799经miR-1287-5p/GPX4轴调控铁死亡促进三阴乳腺癌脑转移

目的探索circ0000799经miR-1287-5p/GPX4轴对铁死亡促进三阴乳腺癌脑转移的影响机制。方法检测circ0000799在乳腺癌细胞系及乳腺癌组织中的表达。沉默亲代三阴乳腺癌细胞MDA-MB-231和子代脑转移细胞MDA-MB-231-BM中circ0000799的表达。比较各组细胞生长、侵袭能力、脑转移结节数目。使用双荧光素酶报告基因实验验证circ0000799、miR-1287-5p、GPX4调控关系。检测circ0000799对铁死亡相关蛋白谷胱甘肽过氧化酶4(GPX4)表达和总谷胱甘肽/氧化型谷胱甘肽比的影响。结果与人正常乳腺上皮细胞(MCF-10A)或癌旁组织比较,circ0000799在三阴乳腺癌细胞系及乳腺癌组织中上调,且在子代三阴乳腺癌细胞系及脑转移灶中上调最为显著(P<0.05)。与sh-circCTR组比较,sh-circ0000799组细胞生长、侵袭能力降低(P<0.05)。sh-circCTR组、sh-circ0000799组、sh-circ0000799+RSL3组脑转移结节数量依次降低(P<0.05)。双荧光素酶报告基因实验显示,circ0000799可与miR-1287-5p相互作用,miR-1287-5p可与GPX4相互作用。与sh-circCTR组比较,sh-circ0000799组miR-1287-5表达增加,总谷胱甘肽/氧化型谷胱甘肽比和GPX4表达降低(P<0.05)。与miR-CTR组比较,miR-1287-5p组GPX4 mRNA表达降低(P<0.05)。结论circ0000799在三阴乳腺癌中高表达且可能通过miR-1287-5p/GPX4轴促进三阴乳腺癌脑转移。

罗汉果皂苷V对RSL3诱导的SH-SY5Y细胞铁死亡的抑制作用及其机制

目的:探讨罗汉果皂苷V(MV)对铁死亡诱导剂RAS选择性致死分子3(RSL3)诱导的人神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞铁死亡的抑制作用及可能机制。方法:用RSL3诱导SH-SY5Y细胞建立铁死亡模型。MTT法检测细胞活力;倒置显微镜观察细胞形态;亚铁离子荧光探针FerroFarRed检测细胞内亚铁离子含量;线粒体红色荧光探针MitoTracker Red CMXRos检测线粒体膜电位(MMP);超氧化物阴离子荧光探针二氢乙啶和线粒体超氧化物红色荧光探针MitoSoX Red分别检测细胞内和线粒体内活性氧(ROS)。微板法检测细胞谷胱甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)水平。Western blot检测脂酰辅酶A合成酶长链家族成员4(ACSL4)、环加氧酶2(COX-2、)谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)和溶质载体家族7成员11(SLC7A11)蛋白表达水平。分子对接技术预测MV与ACSL4、COX-2、GPX4和SLC7A11的靶向关系。结果:与control组相比,RSL3组SH-SY5Y细胞活力显著降低(P<0.01),细胞内亚铁离子含量、细胞内和线粒体内ROS水平及MDA水平显著升高(P<0.05或P<0.01),MMP和GSH水平显著降低(P<0.01),ACSL4和COX-2蛋白表达水平显著升高,而GPX4和SLC7A11蛋白表达水平显著降低(P<0.01),提示成功建立了细胞铁死亡模型。MV处理使细胞活力显著升高(P<0.05),细胞内亚铁离子含量、细胞内和线粒体内ROS水平及MDA水平显著降低(P<0.01),MMP和GSH水平显著升高(P<0.05或P<0.01);ACSL4和COX-2蛋白水平显著降低,而GPX4和SLC7A11蛋白水平显著升高(P<0.05或P<0.01)。分子对接结果显示,MV与铁死亡核心蛋白ACSL4、COX-2、GPX4和SLC7A11存在结合位点。结论:MV可抑制RSL3诱导的SH-SY5Y细胞铁死亡的发生,其机制可能与激活SLC7A11/GPX4和抑制ACSL4/COX-2有关。

GRSF1/GPX4轴调控的铁代谢紊乱在小鼠脑缺血再灌注损伤中的作用

目的探讨GRSF1/GPX4轴调控的铁代谢紊乱在小鼠脑缺血再灌注损伤中的作用。方法清洁级雄性C57BL/6小鼠18只,采用随机数字表法将其分为假手术组、脑缺血再灌注组、脑缺血再灌注+GRSF1过表达组,每组各6只。脑缺血再灌注组采用线栓法制备小鼠脑缺血再灌注损伤模型;脑缺血再灌注+GRSF1过表达组于造模前7天注射GRSF1过表达慢病毒。再灌注24h后行神经功能评分,TUNEL法检测细胞凋亡率,Western blot法检测GRSF1、GPX4、IRP2、TfR1和铁蛋白表达水平。结果与假手术组比较,脑缺血再灌注组神经功能评分、凋亡率、IRP2、TfR1、铁蛋白表达水平升高,GRSF1、GPX4表达水平降低(P<0.05);与脑缺血再灌注组比较,脑缺血再灌注+GRSF1过表达组神经功能评分、凋亡率、IRP2、TfR1、铁蛋白表达水平降低,GRSF1、GPX4表达水平升高(P<0.05)。结论过表达GRSF1通过上调GPX4抑制铁离子代谢紊乱进而减轻小鼠脑缺血再灌注损伤。

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。

氧化应激促进成骨细胞铁死亡介导激素性股骨头坏死的病理过程

背景:研究表明,糖皮质激素诱发股骨头坏死过程中骨代谢失衡与氧化应激密切相关。目的:探究氧化应激诱导成骨细胞铁死亡、促进成骨细胞凋亡、参与激素性股骨头坏死的病理机制。方法:收集47例激素性股骨头坏死患者的一般资料、血清标本和6例股骨头标本,根据ARCO分期标准将血清标本分为ARCOⅡ期、Ⅲ期及Ⅳ期,股骨头标本分为ARCOⅢ期及Ⅳ期。检测血清中丙二醛、超氧化物歧化酶1水平;通过DIA蛋白定量测序、免疫蛋白印迹试验及碱性磷酸检测并验证患者股骨头中超氧化物歧化酶1、谷胱甘肽过氧化物酶4、Bcl-2蛋白的表达。结果与结论:①激素性股骨头坏死患者的ARCO分期与年龄、性别、侧别无关;②ARCOⅢ期患者血清中丙二醛、超氧化物歧化酶1水平较Ⅱ期、Ⅳ期高;③在坏死区域与正常区域对比中,DIA蛋白定量测序结果显示,差异蛋白的功能主要与氧化还原相关,其中坏死区域中超氧化物歧化酶1、谷胱甘肽过氧化物酶4、Bcl-2蛋白表达较正常区域低,且ARCOⅣ期低于Ⅲ期;Western blot验证了DIA蛋白定量结果,且坏死区域中碱性磷酸酶活性低于正常区域,Ⅳ期低于Ⅲ期;④在坏死区域与硬化带区域中,差异蛋白的功能同样与氧化还原相关,且坏死区域中超氧化物歧化酶1、谷胱甘肽过氧化物酶4、Bcl-2蛋白表达及碱性磷酸酶活性较硬化带区域低,且Ⅳ期低于Ⅲ期;⑤结果说明,糖皮质激素可通过上调氧化应激水平,诱导成骨细胞铁死亡的发生,抑制成骨功能,影响激素性股骨头坏死的进展。

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。

谷胱甘肽过氧化物酶4介导铁死亡在膝骨关节炎滑膜炎发生发展中的作用

背景:滑膜炎在膝骨关节炎早期进展中起主导作用,是潜在的早期治疗靶点,但滑膜炎发生机制尚不清楚。在动物模型中,全身铁含量增加和细胞内铁摄取升高可诱发和加剧骨关节炎,但滑膜炎与铁死亡的关系仍不清楚,因此探讨铁死亡在骨关节炎滑膜炎发生发展中的作用需进一步研究。目的:探讨谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase4,GPX4)介导的铁死亡在膝骨关节炎滑膜炎发生发展过程中的作用。方法:入选行膝关节镜或关节置换手术的骨关节炎患者43例以及行关节镜治疗半月板损伤或韧带撕裂患者10例,根据患者术前X射线平片Kellgren-Lawrence分级分为3组:对照组(KLG 0)10例,早期膝骨关节炎组(KLG 1,2)20例和晚期膝骨关节炎组(KLG 3,4)23例。采用苏木精-伊红染色观察各组滑膜炎的严重程度,普鲁士蓝染色评估各组滑膜组织中的铁沉积情况,免疫组化法检测ACSL4、GPX4、环氧化酶2、肿瘤坏死因子α在滑膜组织中的表达,Western blot和免疫荧光分别检测ACSL4、GPX4蛋白的表达。结果与结论:①与对照组相比,骨关节炎组滑膜组织中铁含量增加,且晚期膝骨关节炎组铁沉积多于早期膝骨关节炎组;②与对照组相比,ACSL4在骨关节炎滑膜组织中高表达(P<0.01),GPX4在骨关节炎滑膜组织中低表达(P<0.01),且ACSL4表达量随着骨关节炎的进展呈现增高趋势,GPX4表达量随着骨关节炎的进展呈现降低趋势;③环氧化酶2在骨关节炎滑膜组织中的表达明显高于正常滑膜组织,其中早期骨关节炎组表达最高,与晚期骨关节炎组比较差异有显著性意义(P<0.01);④肿瘤坏死因子α在骨关节炎滑膜组织中的表达明显高于正常滑膜组织,早期骨关节炎组与晚期骨关节炎组比较差异无显著性意义(P>0.05);⑤结果表明,骨关节炎滑膜组织中有铁的沉积,铁死亡参与了膝骨关节炎滑膜炎的发生及病情进展。

铁死亡在男性生殖系统疾病中的研究进展

铁死亡是一种铁依赖性的程序性细胞死亡方式,由细胞膜上脂质过氧化物的过度积累触发。近期研究发现,当睾丸组织或生殖细胞暴露于某些高危因素时,会诱发铁死亡,并伴有多种生殖系统损伤特征,包括细胞形态改变、铁死亡相关的理化指标和基因表达变化。本文从3个关键环节:铁代谢异常、Cystine/GSH/GPX4轴的失衡及脂质过氧化,阐述了铁死亡与男性生殖系统疾病的关联。

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。

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。

基于Nrf2-HO-1/GPX4信号轴探讨中药靛玉红衍生物E804抑制肺癌A549细胞增殖和迁移的作用机制

目的 探讨中药靛玉红衍生物E804对非小细胞肺癌(NSCLC)系A549细胞增殖和迁移的影响,并阐明Nrf2-HO-1/GPX4信号轴可能的作用机制。方法 以肺癌A549细胞为细胞模型。采用MTT和细胞划痕实验观察0、10μmol/L E804和10μmol/L E804+不同特异性抑制剂(Nec-1、CQ、Z-VAD、DFO、Fer-1和Lip-1)组细胞的增殖和迁移能力;采用DCFH-DA荧光探针法检测0、2.5、5和10μmol/LE804组细胞内活性氧(ROS)含量,比色法检测二价铁离子(Fe^(2+))含量,分光光度法检测还原型谷胱甘肽(GSH)含量,微量法检测丙二醛(MDA)含量;Western blot法检测0、2.5、5和10μmol/L E804组细胞SLC7A11、Transferrin、GPX4、SLC40A1、Nrf2和HO-1蛋白表达水平。结果 与对照组(0μmol/LE804)比较,2.5、5和10μmol/L E804升高细胞内ROS、Fe^(2+)和MDA水平,降低细胞内GSH含量(P<0.01),同时降低SLC7A11、GPX4、SLC40A1、Nrf2和HO-1蛋白表达水平(P<0.01),升高Transferrin表达水平(P<0.05)。与单独使用10μmol/LE804组比较,细胞凋亡抑制剂(Z-VAD)组和细胞铁死亡抑制剂(DFO、Fer-1和Lip-1)组能够部分逆转E804对A549细胞的增殖和迁移抑制(P<0.01)。结论 E804可抑制A549细胞增殖和迁移,并诱发铁死亡,其机制可能与抑制Nrf2-HO-1/GPX4信号轴有关。

具核梭杆菌对食管鳞状细胞癌铁死亡相关蛋白表达及预后的影响

目的:探讨具核梭杆菌(Fn)对食管鳞状细胞癌(ESCC)铁死亡相关蛋白缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)及谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)表达及预后的影响。方法:将ESCC细胞KYSE30及KYSE150各分为4组:对照组(不感染Fn),Fn感染12、24、48 h组。采用试剂盒检测细胞中活性氧(ROS)与丙二醛(MDA)含量,CCK8法检测顺铂(CDDP)对KYSE30和KYSE150细胞的半数抑制浓度(IC 50),Western blot法检测HIF-1α与GPX4蛋白表达水平。采用RNAscope技术检测222例ESCC及其癌旁正常食管组织中Fn感染情况,采用免疫组化法检测HIF-1α与GPX4蛋白的表达情况。采用Kaplan-Meier法绘制Fn感染阳性和阴性ESCC患者术后生存曲线。结果:Fn感染可诱导KYSE30及KYSE150细胞HIF-1α和GPX4蛋白高表达,提高细胞的氧化应激水平,并降低细胞对CDDP的应答效力,具有时间依赖性(P<0.05)。ESCC组织中Fn感染,HIF-1α及GPX4蛋白表达的阳性率均高于癌旁正常食管组织(P<0.05)。ESCC患者中男性、有吸烟史、有饮酒史、肿瘤低分化、肿瘤浸润深度侵及纤维膜、有淋巴结转移、TNM分期Ⅲ/Ⅳ期者Fn感染阳性率增加(P<0.05)。Fn感染阳性的ESCC患者术后生存状况较Fn感染阴性者差(P<0.001)。结论:Fn感染可抑制ESCC铁死亡,可能与ESCC患者预后不良有关。

参芪调肾方减轻慢阻肺肺肾气虚证大鼠气道炎症的机制:基于铁死亡途径

目的基于核因子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)途径探讨参芪调肾方(SQTSF)调控铁死亡减轻COPD肺肾气虚证病证结合大鼠气道炎症的作用。方法48只SD大鼠随机分为对照组(CON)、模型组(MOD)、SQTSF低、中、高剂量组(SQTSF-L、SQTSF-M、SQTSF-H)和氨茶碱组(APL),n=8。除对照组外,其余大鼠构建COPD肺肾气虚证模型,并从第30天开始灌胃SQTSF和APL。观察各组大鼠的体质量、抓力变化、肺功能、肺组织病理、肺泡灌洗液(BALF)炎性因子、肺组织氧化应激水平、铁离子代谢情况、肺组织细胞和线粒体超微结构以及Nrf2/SLC7A11/GPX4信号通路和铁死亡相关基因和蛋白的表达。结果与CON组比较,MOD组大鼠表现出皮毛枯黄脱落、对刺激反应迟钝,精神萎顿、嗜睡喜聚成堆闭目静卧等明显的气虚神疲表现;体质量和抓力明显下降(P<0.05);第0.1秒用力呼气量(FEV_(0.1))、用力肺活量(FVC)、FEV_(0.1)/FVC、Cdyn明显降低(P<0.05);肺组织表现出明显的炎性浸润和肺气肿,支气管、血管周围和肺泡炎症评分、肺组织平均内衬间隔(MLI)、肺泡破坏指数(DI)明显上升,平均肺泡数(MAN)明显降低(P<0.05);BALF中IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-13明显上升(P<0.05);肺组织ROS、MDA明显上升,GSH明显下降(P<0.05);肺组织Fe^(2+)和总铁离子明显上升(P<0.05);透射电镜(TEM)观察发现MOD组大鼠肺组织细胞表现出线粒体外膜破裂,线粒体嵴消失等铁死亡特征性改变;肺组织Nrf2、GPX4、SLC7A11明显下降,酰基辅酶A合成酶长链家族成员4(ACSL4)明显上升(P<0.05);与MOD组比较,SQTSF能明显改善各项指标的病理改变,且作用效果优于APL组(P<0.05)。结论SQTSF能有效改善COPD肺肾气虚病证结合模型大鼠气道炎症和氧化应激,其机制可能与调控Nrf2/SLC7A11/GPX4信号通路抑制铁死亡有关。

基于铁死亡相关通路探讨针刺预防性治疗偏头痛的机制

偏头痛是目前世界范围内严重影响人体健康的疾病之一,给人们的身心健康造成极大的伤害。针刺预防性治疗偏头痛在临床中取得极大的疗效,而其机制目前尚不清晰。铁死亡是近年来被发现的细胞死亡的新形式,在各系统疾病的发生发展过程中发挥着重要的作用。但是目前尚无关于铁死亡在偏头痛发生过程中作用机制的相关文献报道,更无基于铁死亡机制针刺预防性治疗偏头痛的研究报道。本研究通过分析铁死亡相关机制及其与偏头痛之间的相关性,探讨基于铁死亡机制针刺预防性治疗偏头痛的机制,以期为针刺治疗偏头痛的基础与临床研究提供思路。

绿豆GPX基因家族鉴定及其对非生物胁迫的响应

[目的]本文利用生物信息学方法从绿豆基因组中筛选谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPX)基因家族成员,并探究其组织表达模式及其对若干胁迫的响应。[方法]利用生物信息学的方法对绿豆GPX家族的等电点、相对分子质量、共线性、上游顺式作用元件等进行分析,通过转录组测序和RT-qPCR进一步分析绿豆GPX基因家族的组织表达模式以及在不同逆境胁迫和激素作用下的表达水平。[结果]从绿豆基因组中筛选出8个GPX基因,其不均匀分布于1/2/3/5/10号染色体上。基因结构及基序分析结果显示,8个GPX的基因结构类似,均含有6个内含子区域,并且大部分GPX成员都具有UTR区。转录组以及RT-qPCR分析结果表明,多个GPX家族成员均能响应多种逆境胁迫。组织表达分析结果显示,不同GPX家族成员在不同组织中呈特异性表达;GPX家族整体在绿豆中表达丰度较低,但表达量能被各种胁迫强烈诱导。[结论]绿豆GPX基因家族响应多种非生物胁迫,不同GPX成员响应的胁迫类型不同。

补阳还五汤通过Cav-1抑制铁死亡对脑缺血小鼠的神经保护作用

目的 探讨补阳还五汤通过小窝蛋白-1(Cav-1)抑制铁死亡对脑缺血后小鼠的神经保护作用。方法 将雄性Cav-1敲除(KO)及同源野生型(WT)小鼠分别随机分为假手术组、模型组、补阳还五汤组(18.5 g/kg),采用大脑中动脉栓塞(MCAO)复制脑缺血模型,给药干预7 d后,对小鼠进行神经行为学评分以评估神经功能缺损情况,HE及尼氏染色观察脑皮层形态结构,透射电镜下观察线粒体结构,采用生化试剂盒检测脑组织总铁、谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)水平和超氧化物歧化酶(SOD)活性,免疫组化及RT-qPCR法检测铁死亡相关分子谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)的蛋白及mRNA表达。结果 WT小鼠脑缺血后表现为神经功能缺损明显,神经元及线粒体损伤严重,伴随铁及MDA水平增加,而GSH水平、SOD活性及GPX4蛋白和mRNA表达降低;补阳还五汤可促进神经功能恢复,并且降低脑内总铁及MDA水平,增加脑内GSH水平、SOD活性及GPX4蛋白和mRNA表达。然而,与WT模型组比较,Cav-1 KO脑缺血小鼠表现出更严重的神经功能受损、神经元损伤及铁死亡程度,并且Cav-1缺失在一定程度上逆转补阳还五汤对脑缺血的改善作用。结论 补阳还五汤可能通过Cav-1抑制神经元铁死亡,减轻脑缺血诱导的铁死亡。