该研究基于线粒体铁蛋白(ferritin mitochondrial,FtMt)抑制铁死亡探讨藁本内酯(ligustilide,LIG)减轻氧糖剥夺/复糖复氧(oxygen and glucose-deprivation/reoxygenation,OGD/R)诱导小鼠海马神经元细胞(HT22)损伤的作用及机制.体外建立OGD/R诱导HT22细胞损伤的模型,HT22细胞随机分为正常组,模型组,LIG 5、10、20 μmol·L-1组,铁死亡抑制剂(ferrostatin-1,Fer-1,2 μmol·L-1)组.CCK-8法检测细胞活力,LDH试剂盒检测乳酸脱氢酶释放量,倒置显微镜观察HT22细胞形态,透射电镜观察线粒体的超微结构,化学发光法检测细胞内Fe2+含量.为进一步探究FtMt抑制铁死亡的机制,沉默HT22细胞的FtMt,并随机分为正常组、模型组、20 μmol·L-1LIG 组、si-NC 组、si-FtMt 组、si-FtMt+20 μmol·L-1LIG 组.免疫荧光和 Western blot 法检测FtMt的表达,化学发光法检测HT22细胞内NADPH/NADP+、GSH、MDA、ATP的含量,激光共聚焦观察mtROS荧光强度,流式细胞术检测细胞内Fe2+含量,Western blot法检测铁死亡相关蛋白Ferrtin、GPX4、ASCL4的表达.研究结果表明,与模型组相比,LIG可以显著提高HT22细胞存活率,改善损伤的HT22细胞形态及线粒体超微结构,降低细胞内Fe2+含量和降低促铁死亡蛋白ACSL4的表达,增加抗铁死亡蛋白Ferrtin、GPX4的表达.沉默FtMt后,LIG促进FtMt的表达;与si-FtMt组相比,LIG可以显著提高NADPH/NADP+、GSH含量,降低mtROS的荧光强度、MDA含量,提高ATP活性,降低HT22细胞内Fe2+含量,抑制促铁死亡蛋白ACSL4的表达,提高抗铁死亡蛋白Ferrtin、GPX4的表达.综上,LIG通过上调FtMt的表达改善线粒体功能抑制铁死亡,从而减轻OGD/R诱导HT22细胞损伤.

骨骼肌衰老是机体衰老的相关生物学事件,以质量丢失和功能衰退为显著特征,金属组学尤其是铜金属组学在其中的功能角色正日益得到关注.铜金属组学在衰老状态下表现为铜过载,其触发的毒理效应具有激活骨骼肌细胞中发生凋亡、焦亡、铁死亡、铜死亡及并促进α突触核蛋白聚集的特异性分子潜力,相关的信号级联最终可诱导衰老肌纤维中蛋白质、线粒体和卫星细胞等内容物代谢失衡及裂解丢失,同时可触发神经肌肉接头(neuromuscular junction,NMJ)退化和异常,是骨骼肌衰老萎缩的新型病理生理机制.本综述首次系统地解码骨骼肌衰老萎缩调控网络中铜的分子生物学功能、衰老骨骼肌中铜过载的潜在机制,以及铜过载诱导的多种细胞死亡形式例如凋亡、焦亡、铁死亡及铜死亡的信号转导途径在骨骼肌衰老萎缩中的新角色,为临床上应用铜螯合改善和治疗骨骼肌衰老萎缩提供潜在分子靶点和方案选择.

目的 探讨ALKBH5在卵巢子宫内膜异位囊肿中的作用及其机制.方法 收集2022-01-01-10-10青岛市中心医院5例行卵巢子宫内膜异位囊肿剥除术患者的囊肿组织和正常子宫内膜组织,通过蛋白质印迹实验和实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)实验检测组织中ALKBH5蛋白和mRNA的表达,并在卵巢子宫内膜异位囊肿组织中分离培养子宫内膜间质细胞(EESCs).应用转染小干扰RNA敲低ALKBH5的表达,通过细胞计数盒8(CCK8)、克隆形成实验和Transwell实验验证ALKBH5对EESCs增殖、迁移和侵袭能力的影响,通过脉管形成实验验证ALKBH5对血管生成能力的影响.通过检测谷胱甘肽(GSH)和铁离子含量验证ALKBH5对EESCs铁死亡的影响,通过透射电镜观察ALKBH5对细胞的亚细胞结构的影响,通过qRT-PCR实验和蛋白质印迹实验验证ALKBH5对BECN1表达的影响,通过RIP和MeRIP实验明确ALKBH5是否通过m6A去甲基化修饰调控BECN1的表达.采用Student t检验进行统计学分析.结果 蛋白质印迹实验结果显示,ALKBH5蛋白在卵巢子宫内膜异位囊肿组织中的表达明显高于正常子宫内膜组织.qRT-PCR结果显示,ALKBH5 mRNA在正常子宫内膜组织中的相对表达量为1.000±0.058,在卵巢子宫内膜异位囊肿组织中的相对表达量为2.270±0.044,t=17.56,P＜0.001.CCK8实验结果显示,在72 h时siNC组和siALKBH5组的光密度值分别为1.575±0.000和0.957±0.000,t=23.05,P＜0.001.克隆形成实验结果显示,siNC组和 siALKBH5 组形成的克隆数分别为 75.330±3.712 和 22.670±1.764,t=12.82,P＜0.001.Transwell 实验结果显示,siNC组和siALKBH5组迁移细胞数分别为196.700±8.819和77.000±5.859(t=11.30,P＜0.001),侵袭细胞数分别为62.000±2.309和18.330±2.028(t=14.21,P＜0.001).脉管形成实验结果显示,siNC组和siALKBH5组形成的脉管数分别为 73.330±4.667 和 19.330±1.764,t=10.82,P＜0.001.GSH 含量检测结果显示,siNC 组和 siALKBH5组GSH相对含量分别为1.067±0.088和0.430±0.025,t=6.942,P＜0.001.铁离子含量检测结果显示,siNC组和siALKBH5组铁离子相对含量分别为1.000±0.058和2.773±0.059,t=21.43,P＜0.001.透射电镜观察到敲低ALKBH5后细胞的线粒体和内质网结构破坏和溶解.蛋白质印迹实验结果显示,敲低ALKBH5显著促进BECN1蛋白的表达.qRT-PCR结果显示,siNC组和siALKBH5组BECN1 mRNA相对表达量分别为1.033±0.067和3.277±0.043,t=28.21,P＜0.001.RNA免疫沉淀实验结果显示,IgG组和ALKBH5组BECN1相对富集量分别为1.073±0.101和79.980±3.695,t=21.35,P＜0.001.甲基化RNA免疫沉淀实验结果显示,siNC组和siALKBH5组m6A+BECN1 相对富集量分别为 1.007±0.052 和 2.453±0.098,t=13.01,P＜0.001.结论 ALKBH5 通过介导 m6A 去甲基化抑制BECN1的表达而抑制EESCs铁死亡,促进卵巢子宫内膜异位囊肿的进展.

目的 基于铁死亡通路探究大叶茜草素抑制肝细胞癌的作用机制.方法 体外培养肝癌HepG2细胞,根据IC50分为对照组、大叶茜草素低剂量组(10 μmol/L)、大叶茜草素中剂量组(20 μmol/L)和大叶茜草素高剂量组(40 μmol/L),CCK-8法检测细胞活力,乳酸脱氢酶(LDH)试剂盒检测细胞毒性,克隆形成实验观察细胞克隆能力,检测细胞谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)、活性氧(ROS)、超氧化物歧化酶(SOD)、超氧化物、脂质过氧化物含量及线粒体膜电位(MMP),Western blot检测细胞铁死亡抑制蛋白1(FSP1)、GTP环化水解酶1(GCH1)、二氢乳清酸脱氢酶(DHODH)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)4蛋白表达,RT-qPCR检测FSP1、DHODH、GCH1、GPX4 mRNA表达.在过表达和沉默GPX4条件下观察大叶茜草素对HepG2细胞活力和GSH、MDA含量的影响.结果 中、高剂量大叶茜草素可减少HepG2细胞克隆形成数目,降低细胞GSH含量和SOD活性,升高MDA、超氧化物、脂质过氧化物和ROS含量,降低MMP(P<0.001).大叶茜草素干预对HepG2细胞FSP1、GCH1、DHODH蛋白和mRNA表达无显著影响,可降低GPX4蛋白和mRNA表达(P<0.001),过表达和沉默实验验证GPX4是大叶茜草素调控铁死亡的核心靶点.结论 大叶茜草素主要通过调节GPX4介导的铁死亡发挥抗肝细胞癌作用.

目的 探究微囊蛋白-1(caveolin-1,Cav-1)通过调节铁死亡介导的线粒体稳态来对2型糖尿病(T2DM)伴发高血压大鼠肾功能损伤的改善作用.方法 于2021年5月至2022年5月采用自发性高血压大鼠(SHR)建立T2DM大鼠模型,将大鼠按随机数字表法分为对照组、SHR+T2DM组、pCDNA3.1(+)-NC组和pCDNA3.1(+)-Cav-1组,每组10只.测定大鼠收缩压、空腹血糖值(FBG)、空腹胰岛素(FINS)、糖化血红蛋白(GHbA1C)浓度、评价胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)、血肌酐、尿素氮含量,并计算尿清蛋白与肌酐比值(UACR)HE染色检测肾组织病理学变化;检测肾组织中亚铁离子(Fe2+)、丙二醛含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性;二氢乙锭(DHE)荧光染色法检测肾组织中活性氧水平;线粒体膜电位荧光探针(JC-1法)检测肾组织中线粒体膜电位(MMP)水平;蛋白质印迹法检测肾组织中谷胱甘肽过氧化酶4(GPX4)、x-CT蛋白表达.结果 SHR+T2DM组收缩压(189.46±7.51)mmHg、FBG(23.46±1.28)mmol/L、FINS(1.62±0.15)mU/L、HOME-IR(1.52±0.13)、GHbA1C(689.31±45.81)nmol/L、血肌酐(83.69±4.25)mmol/L、尿素氮(19.32±2.54)mmol/L、UACR(76.51±8.09)、Fe2+(0.45±0.05)mg/g、丙二醛(58.32±3.26)nmol/L、活性氧含量23.46±1.84均高于对照组[(110.34±5.26)mmHg、(5.12±0.94)mmol/L、(0.68±0.07)mU/L、0.31±0.04、(310.48±23.26)nmol/L、(32.08±3.61)mmol/L、(6.89±1.86)mmol/L、8.31±0.94、(0.13±0.02)mg/g、(15.68±2.15)nmol/L、1.31±0.23],SOD活性(11.56±1.62)U/mg、MMP水平0.25±0.03、GPX4(0.35±0.04)和x-CT蛋白0.51±0.06表达均低于对照组[(35.61±2.17)U/mg、0.62±0.08、1.00±0.10、1.00±0.09](P<0.05);和SHR+T2DM组相比,pCDNA3.1(+)-Cav-1组收缩压(136.27±6.09)mmHg、FBG(10.37±1.05)mmol/L、FINS(0.91±0.10)mU/L、HOME-IR(0.64±0.08)、GHbA1C(426.17±25.94)nmol/L、血肌酐(51.36±3.87)mmol/L、尿素氮(10.71±2.18)mmol/L、UACR(38.62±4.18)、Fe2+(0.18±0.03)mg/g、丙二醛(21.39±2.64)nmol/L、活性氧含量5.47±1.06均明显降低,SOD活性(29.83±1.94)U/mg、MMP水平0.51±0.06、GPX4(0.86±0.09)和x-CT蛋白0.91±0.08表达升高(P<0.05).结论 Cav-1可通过抑制铁死亡来维持线粒体功能的稳态,进而对T2DM合并SHR大鼠的肾组织发挥保护作用.

目的:利用温敏性水凝胶泊洛沙姆 407(P407)负载Erastin缓释系统诱导人子宫内膜癌细胞(Ishikawa)铁死亡.方法:构建并评估负载Erastin水凝胶复合物(P407Era)的物理表征、相变时间和缓释性能.实验分为对照(control,Ctrl)组、水凝胶(P407)组、Erastin处理(Erastin)组和水凝胶负载 Erastin(P407Era)组.CCK-8 检测细胞增殖情况,ROS试剂盒检测细胞内活性氧含量,TUNEL原位细胞凋亡试剂盒检测细胞凋亡,Mito-Tracker Red CMXRos检测细胞线粒体膜电位,Mito-FerroGreen检测线粒体内Fe2+含量,免疫荧光和RT-qPCR检测铁死亡相关分子的表达水平.结果:P407 水凝胶的相变时间与浓度呈负相关,18%浓度的P407 水凝胶复合物药物缓释性能较优.与对照组相比,P407 组、Erastin组和P407Era组的Ishikawa细胞增殖、迁移和侵袭均受明显抑制,且P407Era组比Erastin组抑制增殖、迁移和侵袭作用更加明显;Erastin组及P407Era组细胞活性氧水平、细胞凋亡相对数量显著升高;细胞线粒体膜电位和线粒体Fe2+结果显示,Erastin组和P407Era组细胞线粒体膜电位显著下降,且线粒体Fe2+含量显著升高;免疫荧光结果显示Erastin组及P407Era组GPX4 含量显著降低,NRF2 含量无明显变化;Erastin组及P407Era组TFR1、NCOA4 和P53 的mRNA表达水平显著升高.结论:温敏性水凝胶泊洛沙姆 407 负载Erastin缓释系统诱导人子宫内膜癌细胞发生铁死亡.

目的:探讨过氧化氢(H2O2)诱导人肝实质细胞(L-O2 细胞)铁死亡的作用及潜在机制.方法:采用不同浓度梯度H2O2 刺激L-O2 细胞,分别于处理 12、24 h后使用 CCK-8 法检测细胞存活率,从而确定最有效的H2O2 诱导条件.在实验中设立了以下处理组:空白对照组、H2O2 组、Erastin组、H2O2+Fer-1 组;确定H2O2 可诱导L-O2 细胞发生铁死亡,为了进一步明确具体的机制,细胞分为空白对照组、H2O2 组、H2O2+不同浓度的ERK激动剂以及ERK抑制剂,使用试剂盒检测各处理组的细胞死亡情况、ROS水平和MMP水平,利用RT-qPCR检测铁死亡标记物PTGS2 和ACSL4 mRNA表达水平.结果:800 μmol/L H2O2 刺激 24h可诱导L-O2 细胞死亡;与空白对照组相比,H2O2 组和Erastin组细胞受损明显,细胞内ROS水平升高、MMP 水平显著降低,同时PTGS2 和ACSL4 mRNA的表达水平升高;与H2O2 组相比,H2O2+Fer-1 组细胞受损减弱,细胞内ROS水平降低、MMP 水平恢复,PTGS2 和ACSL4 mRNA的表达水平降低.与H2O2 组相比,H2O2+ERK激动剂组细胞受损减弱,细胞内ROS水平降低、MMP水平恢复、PTGS2 和ACSL4 mRNA的表达水平降低;然而,加入ERK抑制剂组则出现了相反的结果.结论:800 μmol/L的H2O2 处理 24h能显著诱导L-O2 细胞发生铁死亡,且此过程可能主要通过ERK通路的抑制作用来实现.

目的:探讨铁死亡在重症急性胰腺炎(SAP)诱发急性肾损伤(AKI)的作用及其机制。方法:胰腺炎建模后24 h，将36只SD大鼠(购自青岛大学医学部实验室动物中心)采用完全随机分组法分为3组( n＝12)：假手术组(SO组)、重症急性胰腺炎组(SAP组)、铁死亡抑制剂Ferrostatin-1干预组(SAP＋Fer组)。建立SAP模型24 h后，检测血清淀粉酶(AMY)、肌酐(Cr)和血尿素氮(BUN)水平；检测肾组织中铁含量、丙二醛(MDA)、活性氧(ROS)、谷胱甘肽(GSH)变化及谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)活性；苏木精-伊红(HE)染色观察胰腺和肾脏组织学改变；透射电镜(TEM)观察铁死亡的形态学特征；蛋白质印迹法(Western blot)、反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)和免疫荧光染色等方法分析长链脂酰CoA合成酶4(ACSL4)、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)和铁蛋白重链1(FTH1)等铁死亡相关蛋白和基因的表达。组间比较采用方差分析，进一步两两比较采用LSD- t检验。 结果:SAP组大鼠血清AMY[(6 276.5±562.2)比(1 086.6±192.3) U/L]、Cr[(98.0±16.2)比(19.5±5.2) μmol/L]、BUN[(17.1±2.8)比(7.2±1.7) mmol/L]水平明显高于SO组( t＝30.314、15.927、10.375， P值均<0.01)，差异均有统计学意义；肾组织铁[(0.65±0.13)比(0.44±0.12) mg/g]、MDA[(7.25±0.81)比(1.84±0.24) μmol/g]、ROS[(68.54±7.04)比(15.67±5.21)×10 4/mg]高于SO组( t＝3.855、22.167、11.496， P值均<0.01)，GSH[(358.38±41.59)比(518.64±55.72) nmol/g]和GPX4[(7.75±1.09)比(14.72±2.56) U/mg]明显低于SO组( t＝7.984、8.674， P值均<0.01)，差异有统计学意义；胰腺和肾组织病理损伤程度增加；线粒体出现明显萎缩；肾脏ACSL4蛋白(0.84±0.03比0.34±0.02)表达高于SO组( t＝7.876, P<0.01)，GPX4、FTH1蛋白(0.69±0.03比1.04±0.06、0.26±0.02比0.83±0.04)表达低于SO组( t＝5.651、8.134， P值均<0.01)，差异有统计学意义；ACSL4、铁响应元件结合蛋白2(IREB2) mRNA(0.87±0.06比0.24±0.03、1.23±0.05比0.32±0.02)表达高于SO组( t＝12.864、15.163， P均<0.01)，差异有统计学意义。SAP＋Fer组大鼠血清AMY[(5 124.3±483.5)比(6 276.5±562.2) U/L]、Cr[(55.2±13.7)比(98.0±16.2) μmol/L]、BUN[(9.8±2.1)比(17.1±2.8) mmol/L]水平显著低于SAP组( t＝5.287、6.989、7.359， P值均<0.01)，差异有统计学意义；肾组织铁[(0.54±0.07)比(0.65±0.13) mg/g]、MDA[(4.67±0.73)比(7.25±0.81) μmol/g]、ROS[(28.39±6.36)比(68.54±7.04)×10 4/mg]低于SAP组( t＝2.639、7.176、8.247， P值均<0.05)，GSH[(448.21±45.51)比(358.38±41.59) nmol/g]和GPX4[(11.31±1.89)比(7.75±1.09) U/mg]高于SAP组( t＝5.048、5.639， P值均<0.01)，差异有统计学意义；胰腺和肾组织病理损伤程度减轻；线粒体轻度萎缩；肾脏ACSL4蛋白(0.49±0.02比0.84±0.03)表达低于SAP组( t＝2.781， P<0.05)，GPX4、FTH1蛋白(0.69±0.03比1.04±0.06、0.26±0.02比0.83±0.04)表达高于SAP组( t＝2.427、2.876， P值均<0.05)，差异有统计学意义；ACSL4、IREB2 mRNA(0.52±0.04比0.87±0.06、0.74±0.04比1.23±0.05)表达低于SAP组( t＝5.843、6.781， P值均<0.01)，差异均有统计学意义。 结论:铁死亡参与SAP引起的AKI，抑制铁死亡能改善肾功能，减轻肾组织脂质过氧化和病理损伤。

目的:探究甲磺酸去铁胺对氧化应激诱导的小鼠精原细胞铁死亡的作用。方法:将小鼠GC-1精原细胞分为设置对照组(A组)、甲磺酸去铁胺处理组(B组)、氯化钴处理组(C组)、甲磺酸去铁胺处理+氯化钴处理组(D组)。C组和D组加入200 μmol/L氯化钴处理细胞24 h以构建小鼠精原细胞氧化应激模型。B组和D组加入350 μmol/L甲磺酸去铁胺。采用细胞计数试剂盒(CCK-8)测定细胞活性；采用酶联免疫吸附试验(ELISA)法测定细胞内铁离子、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)水平；采用细胞荧光测定活性氧和线粒体膜电位水平；采用蛋白质印迹法检测谷胱甘肽过氧化物酶-4(GPX4)的表达水平，组间比较采取 t检验。 结果:C组和D组细胞活性显著低于A组[(49.79±2.86)%、(85.05±3.21)%比(100.00±0.00)%， t＝42.99、11.42， P<0.05]，且D组细胞活性高于C组[(85.05±3.21)%比(49.79±2.86)%， t＝20.10， P<0.01]，差异有统计学意义。ELISA结果示D组铁离子、MDA水平低于C组[(14.41±0.72) μmol/g、(7.025±0.127) nmol/mg比(19.18±0.61) μmol/g、(9.589±0.140) nmol/mg， t＝12.43、33.27， P<0.01]；GSH水平高于C组[(12.37±1.02) μmol/g比(6.98±0.70) μmol/g， t＝10.66， P<0.01]，差异均有统计学意义。细胞荧光结果显示A组、B组和D组ROS水平低于C组(27.17±2.44、25.15±2.28、41.46±1.75比71.20±1.78， t＝32.58、35.55、26.61， P<0.01)；A组和D组线粒体膜电位高于C组(14.98±0.73、8.46±1.69比0.61±0.09， t＝43.55、10.82， P<0.01)，差异均有统计学意义。蛋白质印迹法实验结果显示D组GPX4表达水平高于C组(0.457±0.014比0.386±0.012， t＝6.556， P<0.05)，差异有统计学意义。 结论:甲磺酸去铁胺通过抑制铁死亡对小鼠精原细胞氧化应激模型起保护作用。

铁死亡是一种与细胞凋亡、自噬及坏死不同的新型细胞死亡方式。线粒体作为细胞内能量代谢的主要细胞器，参与铁稳态的调节，在神经退行性疾病铁死亡的发病机制中起着关键作用。本文总结了在铁死亡发生机制中线粒体所发挥的作用，尤其是小胶质细胞和星形胶质细胞中线粒体铁死亡机制，并探讨了中枢神经系统退行性疾病与线粒体铁死亡之间的关系，为疾病提供切实可行的治疗策略。