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。

金盏花苷E通过自噬途径下调GPX4和SLC7A11抑制肝癌细胞的增殖和迁移

目的探讨金盏花苷E抑制肝癌细胞增殖和迁移的分子机制。方法金盏花苷E处理肝癌细胞,CCK-8检测细胞活力;Western blotting检测GPX4、SLC7A11、LC3、P62的表达以及Akt/mTOR的磷酸化。自噬抑制剂LY294002和激活剂Rapamycin与金盏花苷E联合处理肝癌细胞,EdU和Transwell实验分别检测肝癌细胞的增殖和迁移能力。TCGA数据库分析GPX4和SLC7A11在肝癌及正常肝组织中的表达水平,以及与肝癌患者存活之间的关系。Western blotting和qPCR分别检测GPX4和SLC7A11在肝癌细胞和正常肝细胞中的表达水平。结果金盏花苷E能够显著抑制肝癌细胞的存活(P<0.05);GPX4和SLC7A11在肝癌组织和肝癌细胞中均显著高表达;GPX4和SLC7A11的表达与肝癌患者存活呈显著负相关(P<0.001);金盏花苷E显著抑制GPX4和SLC7A11蛋白的表达,激活Akt-mTOR通路,增强LC3Ⅱ的表达(P<0.01);自噬激活剂Rapamycin显著增强金盏花苷E对GPX4和SLC7A11的抑制作用,而自噬抑制剂LY294002则明显逆转了金盏花苷E对GPX4和SLC7A11的抑制作用(P<0.05);抑制自噬途径能够逆转金盏花苷E对肝癌细胞增殖和迁移的抑制作用,增强自噬途径则发生相反的变化(P<0.01)。结论金盏花苷E经自噬途径下调GPX4和SLC7A11抑制肝癌细胞的增殖和迁移。

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。

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。

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。

炎症状态下人牙周膜成纤维细胞中SLC7A11和GPX4的表达水平及其意义

目的:探讨在牙龈卟啉单胞菌脂多糖(P.g-LPS)刺激的炎症环境下,人牙周膜成纤维细胞(hPDLFs)中溶质载体家族7成员11(SLC7A11)和谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)表达的变化,阐明P.g-LPS诱导牙周炎的可能机制。方法:体外提取并培养hPDLFs,采用免疫组织化学染色进行鉴定。hPDLFs分为对照组(0 mg·L^(-1) P.g-LPS)、1 mg·L^(-1) P.g-LPS组和10 mg·L^(-1) P.g-LPS组,处理24 h。采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法检测各组细胞中肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素6(IL-6)、白细胞介素1β(IL-1β)、SLC7A11和GPX4 mRNA表达水平,Western blotting法检测各组细胞中SLC7A11和GPX4蛋白表达水平,2',7'-二氯荧光素二乙酸酯(DCFH-DA)荧光探针法检测各组细胞中活性氧(ROS)水平。结果:RT-qPCR法检测,与对照组比较,1和10 mg·L^(-1) P.g-LPS组细胞中TNF-α、IL-6和IL^(-1)βmRNA表达水平明显升高(P<0.05),SLC7A11和GPX4 mRNA表达水平明显降低(P<0.05)。Western blotting法检测,与对照组比较,1和10 mg·L^(-1) P.g-LPS组细胞中SLC7A11和GPX4蛋白表达水平明显降低(P<0.05)。ROS检测,与对照组比较,1和10 mg·L^(-1) P.g-LPS组细胞中ROS水平明显升高(P<0.05)。与1 mg·L^(-1) P.g-LPS组比较,10 mg·L^(-1) P.g-LPS组细胞中上述各检测指标差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:在炎症环境下hPDLFs中SLC7A11和GPX4表达下调,提示SLC7A11和GPX4表达下调可能与牙周炎发病有关。

基于SLC7A11/GPX4通路调控铁死亡探讨左归丸对环磷酰胺所致卵巢早衰大鼠的影响

目的:通过铁死亡通路的变化,探讨左归丸对环磷酰胺所致卵巢早衰(POF)大鼠卵巢功能的影响机制。方法:40只SD大鼠随机分为正常组、模型组、左归丸低、高剂量组(2、8 g·kg^(-1)),每组10只。模型组、左归丸低、高剂量首日按50 mg·kg^(-1)腹腔注射环磷酰胺(CTX),第2~15天按8 mg·kg^(-1)剂量,制备卵巢早衰模型。造模后,各组给与相应剂量药物或生理盐水灌胃4周后,苏木素-伊红(HE)染色法观察各组大鼠卵巢组织病理变化;电镜扫描观察鼠卵巢组织的线粒体变化;生化法及酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测大鼠血清大鼠促卵泡素(FSH)、雌二醇(E2)、促黄体生成素(LH)、抗缪勒管激素(AMH)、丙二醛(MDA)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和铁含量水平;蛋白免疫印迹法(Western blot)检测谷胱甘肽过氧化酶4(GPX4)、溶质载体家族7成员11(SLC7A11)、重肽铁蛋白(FTH1)、酰基辅酶A合成酶长链家族成员4(ACSL4)蛋白表达。结果:与正常组比较,模型组大鼠卵巢组织中闭锁卵泡明显增多,且线粒体体积萎缩、碎裂、空泡化,线粒体内嵴减少或呈现松散、紊乱的形态;与模型组比较,左归丸高剂量组大鼠卵巢成熟卵泡增多,卵巢线粒体体积增大,空泡化症状减轻,嵴数量增多且排序整齐;与正常组比较,模型组大鼠的铁含量、MDA含量、FSH和LH浓度、GPX4蛋白、SLC7A11蛋白和FTH1蛋白的表达水平明显升高(P<0.05,P<0.01),SOD、CAT活力、E2和AMH浓度及ACSL4的表达明显降低(P<0.05,P<0.01);与模型组比较,各给药组大鼠铁含量、MDA含量、FSH和LH浓度、GPX4蛋白、SLC7A11蛋白和FTH1蛋白的表达水平明显降低(P<0.05,P<0.01),CAT活力、E2和AMH浓度及ACSL4的表达明显升高(P<0.05,P<0.01);其中,左归丸中剂量组CAT活力则升高,差异无统计学意义。结论:左归丸可能通过调节SLC7A11/GPX4通路来抑制铁死亡的发生,从而改善POF大鼠的卵巢功能。

山柰酚调节Nrf2/SLC7A11/GPX4信号通路对高糖诱导的滋养层细胞铁死亡的影响

目的探讨山柰酚调节核因子E2相关因子(nuclear factor erythroid-2 related factor,Nrf)2/溶质载体家族7成员(solute carrier family 7 member,SLC7A)11/谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPX)4信号通路对高糖诱导滋养层细胞铁死亡的影响。方法体外培养人绒毛膜滋养层细胞HTR-8/SVneo,分为对照组、模型组(25 mmol/L葡萄糖)、山柰酚组、ML385组(Nrf2抑制剂)、山柰酚+ML385组。采用细胞计数kit-8法检测细胞存活率;采用流式细胞仪检测细胞凋亡率;酶联免疫吸附试验法检测细胞中乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)、白介素(interleukin,IL)-6、IL-18以及肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α水平;生化法检测细胞中抗氧化因子超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、谷胱甘肽(glutathione,GSH)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、铁含量以及活性氧(reactive oxygen species,ROS)相对水平;蛋白质印迹法检测各组HTR-8/SVneo细胞中Nrf2/SLC7A11/GPX4信号相关蛋白表达。结果山柰酚可升高细胞存活率、SOD、CAT、GSH水平和Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白表达,降低LDH释放量、细胞凋亡率、IL-6、IL-18、TNF-α、MDA、ROS水平及铁含量,抑制高糖诱导的滋养层细胞铁死亡;ML385可增强高糖诱导的滋养层细胞铁死亡,且ML385可减弱山柰酚对高糖诱导的滋养层细胞铁死亡的抑制作用。结论山柰酚可能通过激活Nrf2/SLC7A11/GPX4信号通路,抑制高糖诱导的滋养层细胞炎症与脂质过氧化,减轻铁死亡。

硒对环磷酰胺致生精功能损伤小鼠精子发生的改善作用及机制

目的:基于溶质载体家族7成员11-谷胱甘肽过氧化酶4(SLC7A11-GPx4)信号通路探讨硒对环磷酰胺(CTX)致生精功能损伤(SI)模型小鼠精子发生的改善作用及机制。方法:将36只KM小鼠随机分为6组,每组6只,分别为SI模型对照组、缺硒模型(-Se SI)组、加硒模型(+Se SI)组,所有模型组均腹腔注射100 mg/kg CTX,正常对照组、-Se对照组、+Se对照组,对照组均注射生理盐水,注射周期为每周1次,连续6周。采用HE染色法观察各组小鼠睾丸组织形态学及病理学变化,并对附睾中精子进行计数,Western印迹试验检测GPx4和SLC7A11蛋白表达,RT-qPCR检测铁死亡相关基因变化。将GC2-spd细胞随机分为正常对照组,Ferrostatin(Fer-1)组,Erastin组,-Se组,亚硒酸钠(SeS)0.5、5.0μmol/L组,硒代蛋氨酸(SeM)5.0、50μmol/L组,SeS+Erastin组,SeS+Fer-1组,SeM+Erastin组,SeM+Fer-1组,观察GC2-spd细胞铁死亡相关蛋白和基因水平的变化。结果:CTX诱导的SI模型组小鼠睾丸和前列腺脏器指数明显低于正常对照组,生精细胞内层次减少,空洞增加,血清铁蛋白浓度下降(P<0.05),转铁蛋白浓度上升(P<0.05);+Se SI模型组、+Se对照组分别较-Se SI模型组、-Se对照组的脏器系数升高(P<0.05,P<0.01),且+Se组睾丸组织病理变化明显改善。SI模型对照组较正常对照组小鼠睾丸GPx4和SLC7A11基因表达量降低(P<0.01),而+Se SI模型组、+Se对照组分别较-Se SI模型组、-Se对照组小鼠睾丸GPx4和SLC7A11基因显著上升(P<0.01,P<0.05),但两种蛋白表达量却无明显差异。体外GC2-spd细胞实验结果显示,-Se组较正常对照组GPx4基因和GPx4蛋白水平均显著降低(P<0.05),SLC7A11基因水平下降(P<0.01);不同剂量的SeS和SeM均显著提高-Se组GPx4蛋白表达,低剂量SeM促进GPx4基因水平显著上升,高剂量SeS使SLC7A11基因和SLC7A11蛋白表达量增加(P<0.05,P<0.01)。-Se组较正常对照组,acsl4和ptgs2基因水平明显下降,SeM促进acsl4表达,SeS促进ptgs2和fth1的表达(P<0.01,P<0.05)。GC2-spd干预结果显示Erastin组较正常对照组ptgs2降低,SeS+Erastin、SeM+Erastin组较Erastin组ptgs2基因表达均增加,但Fer-1较正常对照组ptgs2表达降低,SeS+Fer-1、SeM+Fer-1组较Fer-1组ptgs2基因水平降低(P<0.05);SeM+Erastin、SeM+Fer-1组分别较Erastin、Fer-1组均GPx4的基因量增加(P<0.01,P<0.05);SeM+Erastin、SeS+Erastin较Erastin组和SeM+Fer-1、SeS+Fer-1组较Fer-1组SLC7A11均降低,且伴随着acsl4和fth1的升高(P<0.01)。结论:硒缺乏导致小鼠睾丸和精母细胞SLC7A11和GPx4基因水平降低,铁死亡相关基因表达异常,GPx4蛋白表达下降。硒促进GPx4基因和GPx4蛋白表达,提高SLC7A11基因表达量,改善生精功能损伤小鼠睾丸的精子发生,且有机硒SeM和无机硒SeS对铁死亡通路相关基因的调控存在差异。

伊曲康唑对三阴性乳腺癌细胞铁死亡的诱导作用及其可能机制

目的探讨伊曲康唑对三阴性乳腺癌(TNBC)细胞铁死亡的诱导作用及其可能机制。方法(1)将MDA-MB-231细胞和BT-549细胞分别分为对照组及不同浓度药物组,分别加入完全培养基、不同浓度(2μmol/L、4μmol/L、8μmol/L、16μmol/L、32μmol/L)的伊曲康唑处理48 h后,采用CCK-8法检测细胞活性,并计算伊曲康唑的半数抑制浓度(IC50)。(2)将MDA-MB-231细胞和BT-549细胞分为对照组(加入完全培养基)、伊曲康唑组(5μmol/L的伊曲康唑)、伊曲康唑+铁死亡抑制剂组(分别加入5μmol/L的伊曲康唑和Ferrostatin-1)与铁死亡抑制剂组(加入5μmol/L的Ferrostatin-1)。检测对照组和伊曲康唑组两种细胞的脂质过氧化物水平和谷胱甘肽水平;检测4组细胞活性,以及溶质载体家族7成员11(SLC7A11)和谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)的蛋白表达水平。结果(1)MDA-MB-231细胞和BT-549细胞的活性随伊曲康唑浓度的增加而降低,伊曲康唑对MDA-MB-231细胞和BT-549细胞的IC50分别为4.648μmol/L和4.612μmol/L。(2)伊曲康唑组MDA-MB-231细胞和BT-549细胞的谷胱甘肽水平较对照组降低,脂质过氧化物水平较对照组升高(P<0.05)。(3)与对照组比较,伊曲康唑组MDA-MB-231细胞和BT-549细胞的活性、SLC7A11及GPX4蛋白表达水平降低(P<0.05);与伊曲康唑组比较,伊曲康唑+铁死亡抑制剂组MDA-MB-231细胞和BT-549细胞的活性、SLC7A11和GPX4蛋白表达水平升高(P<0.05)。结论伊曲康唑可能通过调节SLC7A11/GPX4轴来诱导细胞铁死亡,从而抑制TNBC细胞的增殖。

肺腺癌铁死亡水平与CT征象的相关性及临床意义

目的研究肺腺癌铁死亡水平与CT征象的相关性及临床意义。方法选取2019年1月至2022年3月在东北农业大学医院接受手术治疗的68例肺腺癌患者,以肿瘤组织作为肺腺癌组、距肿瘤病灶边缘≥5 cm的癌旁组织作为对照组。术前进行胸部CT检查并评估肺腺癌的CT征象;术后采用荧光定量PCR检测肺腺癌组织和癌旁组织中铁死亡标志基因谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)、溶质载体家族成员7成员11(SLC7A11)的mRNA表达水平,分析GPX4、SLC7A11与肺腺癌临床病理特征及CT征象的关系。结果肺腺癌组中GPX4、SLC7A11的mRNA表达水平高于对照组,差异有统计学意义(t=7.585、9.548,P<0.05);肺腺癌中GPX4、SLC7A11的mRNA表达水平与性别、年龄、是否吸烟、肿瘤直径无关,差异无统计学意义(t=0.912、0.366、0.966、0.951,0.776、0.579、0.987、1.208,P>0.05),与TNM分期、病理分级、淋巴结转移有关,差异有统计学意义(t=7.166、4.087、5.720,6.379、4.944、4.240,P<0.05);肺腺癌的典型CT征象包括胸膜凹陷征、毛刺征、分叶征、空泡征,肺腺癌中GPX4、SLC7A11的mRNA表达水平与胸膜凹陷征、毛刺征、分叶征、空泡征有关,差异有统计学意义(t=5.062、2.677、5.592、4.653,4.782、5.457、3.845、2.794,P<0.05)。结论肺腺癌铁死亡水平与病理特征、CT征象存在一定相关性,有助于深入认识肺腺癌的分子机制。

DL-3-n-butylphthalide alleviates motor disturbance by suppressing ferroptosis in a rat model of Parkinson’s disease

DL-3-n-butylphthalide(NBP)-a compound isolated from Apium graveolens seeds-is protective against brain ischemia via various mechanisms in humans and has been approved for treatment of acute ischemic stroke.NBP has shown recent potential as a treatment for Parkinson’s disease.However,the underlying mechanism of action of NBP remains poorly understood.In this study,we established a rat model of Parkinson’s disease by intraperitoneal injection of rotenone for 28 successive days,followed by intragastric injection of NBP for 14-28 days.We found that NBP greatly alleviated rotenone-induced motor disturbance in the rat model of Parkinson’s disease,inhibited loss of dopaminergic neurons and aggregation ofα-synuclein,and reduced iron deposition in the substantia nigra and iron content in serum.These changes were achieved by alterations in the expression of the iron metabolism-related proteins transferrin receptor,ferritin light chain,and transferrin 1.NBP also inhibited oxidative stress in the substantia nigra and protected mitochondria in the rat model of Parkinson’s disease.Our findings suggest that NBP alleviates motor disturbance by inhibition of iron deposition,oxidative stress,and ferroptosis in the substantia nigra.

右美托咪定通过抑制铁死亡发挥对小鼠脑缺血再灌注损伤的保护作用

目的:脑卒中是危害人类生命健康的重大疾病之一,其中缺血性脑卒中的发病率占脑卒中的70%以上。缺血性脑卒中引起的脑缺血再灌注(ischemia reperfusion,IR)损伤的发生机制极为复杂。右美托咪定作为临床上常用的麻醉辅助用药,其在对抗脑IR损伤中的作用近年来被广泛研究,但具体作用机制尚未阐明。因此,本研究基于铁死亡探讨右美托咪定对抗小鼠脑IR损伤的作用及机制。方法:采用改良线栓法制备小鼠大脑中动脉栓塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)模型。将雄性ICR小鼠随机分成:假手术(sham)组、IR组、IR+D1组(给予IR和25μg/kg的右美托咪定)、IR+D2组(给予IR和50μg/kg的右美托咪定)、IR+D3组(给予IR和100μg/kg的右美托咪定)、IR+D2+ML385组(给予IR、50μg/kg的右美托咪定和30 mg/kg的ML385)。采用Longa五分法进行小鼠神经行为学评分;2,3,5-三苯基四唑氮(triphenyltetrazolium chloride,TTC)染色法检测小鼠脑梗死体积;蛋白质印迹法检测小鼠脑组织中核因子E2相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2)、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)及胱氨酸/谷氨酸逆向转运蛋白溶质载体家族7成员11(solute carrier family 7 member 11,SLC7A11)蛋白质的表达水平。使用透射电镜观察线粒体形态。检测小鼠脑组织中MDA、GSH和Fe^(2+)的含量。结果:与sham组相比,IR组小鼠神经行为学评分、脑梗死体积、MDA和Fe^(2+)含量明显增加,TFR1蛋白质表达水平明显升高,GSH含量、SLC7A11和GPX4蛋白质表达水平显著降低(均P<0.05),脑组织神经细胞中的线粒体皱缩,嵴减少,膜密度增加;使用右美托咪定预处理后,相较于IR组,小鼠神经学行为评分、MDA和Fe^(2+)含量、TFR1蛋白质表达水平显著降低,脑梗死体积明显缩小,GSH含量、SLC7A11和GPX4蛋白质表达水平显著升高(均P<0.05),线粒体受损情况显著改善;而在用右美托咪定预处理的基础上使用ML385后,与IR+D2组相比,小鼠的神经行为学评分、脑梗死体积、MDA和Fe^(2+)含量明显增加,TFR1蛋白质表达水平明显升高,GSH含量、SLC7A11和GPX4蛋白质表达水平显著降低(均P<0.05),线粒体再次出现明显受损。结论:右美托咪定对脑IR损伤小鼠的保护作用与抑制铁死亡有关,其对铁死亡的抑制作用可能是通过调控Nrf2的表达实现的。

三七皂苷R_(1)调控Nrf2介导的铁死亡途径改善ApoE^(−/−)小鼠动脉粥样硬化

目的探究三七皂苷R_(1)对高脂诱发的载脂蛋白E基因敲除(ApoE^(−/−))小鼠动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)的治疗作用及机制。方法高脂喂养雄性ApoE^(−/−)小鼠12周建立AS模型,将其随机分为模型组及三七皂苷R_(1)低、高剂量(25、35 mg/kg)组和铁死亡抑制剂Ferrostatin-1(Fer-1,1 mg/kg)组。以相同周龄的雄性C57BL/6J小鼠作为对照组,给予普通饲料饲养。给药5周后采用全自动生化分析仪检测血清总胆固醇(total cholesterol,TC)、三酰甘油(triglycerides,TG)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)和高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)水平;苏木素-伊红(HE)染色和油红O染色观察主动脉粥样斑块程度;加强普鲁士蓝染色法评估斑块铁沉积;生化试剂盒检测主动脉超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)活力及谷胱甘肽(glutathione,GSH)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)水平;免疫组化法检测主动脉4-羟基壬烯醛(4-hydroxynonenal,4-HNE)表达;Western blotting检测主动脉核因子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)及4-HNE蛋白表达;qRT-PCR法检测主动脉Nrf2、Gpx4、前列腺素内过氧化物合酶2(prostaglandin-endoperoxide synthase 2,Ptgs2)mRNA表达。结果三七皂苷R_(1)低、高剂量组及Fer-1组不同程度地影响ApoE^(−/−)小鼠的血脂水平(P<0.05、0.01),明显减轻主动脉粥样斑块程度,抑制铁沉积(P<0.01),提高SOD、GSH抗氧化能力(P<0.05、0.01),减少脂质过氧化MDA水平和4-HNE蛋白表达(P<0.05、0.01),上调铁死亡相关核Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白及Nrf2、Gpx4 mRNA的表达(P<0.01),下调Ptgs2 mRNA的表达(P<0.01),以三七皂苷R_(1)高剂量组效果最为显著。结论三七皂苷R_(1)改善ApoE^(−/−)小鼠脂代谢紊乱,抑制动脉粥样斑块形成,具有抗AS的作用,其机制可能与减少斑块铁沉积、激活Nrf2/SLC7A11/GPX4通路减少脂质过氧化,抑制铁死亡有关。

铁死亡相关基因在瘢痕疙瘩中的表达及意义

目的:探究铁死亡相关基因在人瘢痕疙瘩组织中的表达及意义。方法:收集新疆医科大学第一附属医院整形科2022年1月至2022年6月诊治的35例瘢痕疙瘩及因其他手术切除的20例正常皮肤组织标本,应用免疫组织化学染色法检测瘢痕疙瘩和正常皮肤组织中铁死亡标志物谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)的表达情况,实时定量聚合酶链反应技术(RT-qPCR)检测各组GPX4、溶质载体家族7成员11(SLC7A11,又称xCT)、转铁蛋白受体(TFRC)及核转录因子红系2相关因子2(Nrf2)mRNA的表达水平,蛋白质印迹法检测各组GPX4、xCT、TFRC及α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的蛋白表达水平,比色法检测各组组织铁含量。计量资料符合正态分布时,组间比较采用t检验,若不符合正态分布,组间比较采用Mann-Whitney-U检验。结果:免疫组织化学染色结果显示,瘢痕疙瘩组铁死亡标志物GPX4的蛋白表达水平低于正常皮肤组(0.77±0.08比0.92±0.09,t=-3.54,P<0.01)。RT-qPCR结果显示,瘢痕疙瘩组GPX4、xCT及Nrf2 mRNA的表达水平低于正常皮肤组[GPX4:0.74±0.29比1.14±0.49,t=-3.22,P<0.01;xCT:0.81(0.71,1.25)比1.52(0.86,4.64),Z=-2.679,P<0.01;Nrf2:0.49(0.38,1.04)比1.25(0.49,1.73),Z=-2.234,P<0.05],TFRC mRNA的表达水平高于正常皮肤组[1.68(1.13,2.36)比0.87(0.48,1.35),Z=-3.886,P<0.01]。蛋白质印迹法结果显示,瘢痕疙瘩组GPX4、xCT的蛋白表达水平低于正常皮肤组[GPX4:0.75(0.42,0.91)比1.04(0.92,1.96),Z=-3.731;xCT:0.71(0.55,0.86)比0.98(0.95,1.14),Z=-4.941,P均<0.001],TFRC及α-SMA的蛋白表达水平高于正常皮肤组(TFRC:1.13±0.22比0.62±0.16,t=6.342;α-SMA:1.33±0.12比0.51±0.21,t=9.669,P均<0.001)。瘢痕疙瘩组铁含量高于正常皮肤组[(7.59±1.60)μg/g比(3.05±1.28)μg/g,t=9.086,P<0.01]。结论:瘢痕疙瘩中存在铁死亡现象。

细辛通过上调p53介导铁死亡致大鼠肝损伤的作用机制研究

目的 探讨细辛通过上调p53表达介导铁死亡致大鼠肝损伤的作用机制。方法 32只大鼠随机分为对照组和细辛低、中、高剂量(0.27、0.81、1.35 g/kg)组,每组8只,每日ig给药1次,连续28 d。末次给药2 h后采集血清样本和肝脏样本,全自动生化仪检测丙氨酸氨基转移酶(alanineaminotransferase,ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)和碱性磷酸酯酶(alkaline phosphatase,ALP)水平;酶联免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)水平;比色法检测超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)活性和还原型谷胱甘肽(reducedglutathione,GSH)、丙二醛(malonaldehyde,MDA)及Fe2+含量;化学荧光法检测活性氧物质(reactive oxide species,ROS)含量;苏木精-伊红染色法(hematoxylin-eosin,HE)染色观察肝脏病理变化;定量反转录-聚合酶链锁反应(quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction,qRT-PCR)检测p53、溶质载体家族7成员11(solute carrier family 7 members 11,SLC7A11)、谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)、铁蛋白重链1(ferritin heavy chain 1,FTH1)、转铁蛋白受体1(transferrin receptor1,TFR1)m RNA含量;Western blotting检测p53、SLC7A11、GPX4、FTH1、TFR1蛋白表达。结果 与对照组比较,细辛组肝功能指标(ALT、AST、ALP)和血清致炎因子(TNF-α、IL-1β)水平显著升高(P<0.05);肝脏出现明显炎性改变;肝组织中SOD活性和GSH水平显著降低(P<0.05),氧化应激水平(ROS、MDA)和Fe2+含量显著升高(P<0.05);p53和TFR1的蛋白及m RNA表达均显著上调(P<0.05),GPX4、SLC7A11和FTH1的蛋白及m RNA表达均显著下调(P<0.05)。结论 细辛对大鼠肝脏有一定的损伤,其机制可能与上调p53、TFR1表达水平,下调FTH1表达水平,提高细胞内Fe2+含量;同时下调SLC7A11表达,使GPX4表达水平降低进而诱发肝细胞铁死亡有关。

铁死亡的发生机制及其在特发性肺纤维化中的调控作用研究进展

铁死亡是一种新型的细胞程序性死亡方式,其特征为细胞内铁的积累和脂质过氧化。研究证据表明,铁死亡参与肿瘤、神经系统疾病和呼吸系统疾病等多种疾病的发生和发展。近几年的研究发现,铁死亡在肺纤维化的发展中起着重要作用。特发性间质肺炎中,特发性肺纤维化最常见且病态最严重,预后差,诊断后生存期为2.5年~3.5年。目前关于铁死亡的研究较多,但其在调控肺纤维化中的作用机制研究还不是很明确。因此本文总结了铁死亡的最新研究进展,并回顾了铁死亡在肺纤维化发病机制中的作用。讨论了铁死亡作为治疗肺纤维化潜在靶点的可能性,旨在为治疗肺纤维化发现新靶点和改善预后提供科学依据。