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能量应激介导的铁死亡在肿瘤中的研究进展
编辑人员丨4天前
铁死亡是一种铁离子依赖的非凋亡的新的细胞死亡形式,主要表现为外源性或内源性氧化还原失衡导致的细胞膜脂质过氧化。肿瘤细胞的存活依赖于能量物质的供给,营养物质剥夺会诱发能量应激介导的代谢紊乱,进而触发铁死亡。本文从营养物质剥夺、营养转运体抑制和内源性铁死亡防御系统3个方面在肿瘤铁死亡中的研究进展作一综述,为靶向能量代谢途径诱导肿瘤铁死亡提供理论基础。
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编辑人员丨4天前
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双氢青蒿素和索拉非尼诱导未分化甲状腺癌铁死亡的协同机制
编辑人员丨4天前
目的:探究双氢青蒿素(dihydroartemisinin,DHA)和索拉非尼(sorafenib, SOR)诱导未分化甲状腺癌(anaplastic thyroid cancer, ATC)细胞发生铁死亡的协同作用及分子机制。方法:以细胞计数试剂盒(CCK-8)和流式细胞仪检测DHA和SOR对ATC细胞CAL-62增殖及铁死亡的影响;实时荧光定量PCR和蛋白印迹检测铁死亡相关基因谷胱甘肽过氧化酶4(GPX4)、溶质载体家族7成员11基因(SCL7A11)、脂氧合酶-15(LOX-15)及p53表达水平的变化;对应的检测试剂盒检测铁死亡中间代谢产物乳酸脱氢酶(LDH)、谷胱甘肽(GSH)、丙二醛、亚铁离子(Fe 2+)、一氧化氮(NO)、活性氧簇(ROS)水平;建立裸鼠肿瘤模型分析DHA和SOR对ATC在体内的抑制作用。 结果:与对照组相比,DHA、SOR和DHA+SOR处理均呈剂量依赖性抑制细胞增殖( P<0.001),LDH、Fe 2+、丙二醛及ROS含量明显增多,GSH活性明显降低( P<0.001),其作用均被硫酸亚铁(FeSO 4)促进,被铁抑素-1逆转。与对照组及单独用药组比较,DHA+SOR组15-LOX-2及p53表达上调,GPX4和SCL7A11水平降低( P<0.001),15-LOX-1蛋白含量差异无统计学意义;此外,DHA+SOR组NO的含量显著降低( P<0.001)。DHA和SOR在体抑制ATC肿瘤生长。 结论:DHA与SOR协同作用上调15-LOX-2基因的表达,抑制NO的合成,从而诱导ATC细胞发生铁死亡。
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编辑人员丨4天前
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甲磺酸去铁胺减轻氧化应激诱导的精原细胞铁死亡
编辑人员丨4天前
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。
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编辑人员丨4天前
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铁死亡在血管内皮损伤机制中的研究进展
编辑人员丨4天前
铁死亡是近几年发现的一种新的可调控的细胞死亡方式,核心是依赖于铁离子的脂质过氧化物堆积,最初的机制主要集中在溶质载体家族7成员11(SLC7A11)-谷胱甘肽(GSH)-谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)途径,但后续研究发现,细胞内还存在不依赖于GPX4的途径。同时铁死亡是一种广泛存在的细胞死亡方式,涉及氧化还原平衡、脂质代谢、铁稳态以及能量代谢,与肿瘤、缺血再灌注损伤、神经退行性变等多种疾病相关。最新又有研究表明铁死亡参与了血管内皮损伤,血管内皮对于血管稳态具有重要保护作用,是动脉粥样硬化等疾病最先受累的部位,因此铁死亡有望成为保护内皮和治疗动脉粥样硬化的新靶点。这是一个十分新颖的研究方向,相关机制研究仍在不断更新和完善,本文希望通过总结铁死亡的机制进展及其在血管内皮损伤中的作用,为今后的基础研究和临床转化奠定基础。
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编辑人员丨4天前
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基于TGF-β1/Smad3信号通路研究肾炎1号方对单侧输尿管梗阻大鼠肾纤维化的改善作用
编辑人员丨4天前
目的:研究肾炎1号方通过TGF-β1/Smad同源物3(Smad3)通路调控铁死亡对单侧输尿管梗阻(UUO)大鼠肾纤维化的保护作用及相关机制。方法:将48只雄性SD大鼠按随机数字表法分为假手术组、模型组、肾炎1号方低(10 g生药/kg)、高(20 g生药/kg)剂量组,每组12只。除假手术组外,其余各组大鼠均采用梗阻单侧输尿管的方法复制UUO大鼠模型。造模完成后,各组灌胃相应药物或双蒸水,1次/d,连续4周。4周后,称重并测量左肾重量,采用生化分析法测定大鼠24 h尿蛋白定量和血清ALB、ALT、SCr、BUN水平;采用化学荧光测定试剂盒测定肾组织活性氧(ROS)水平,采用ELISA法测定大鼠左肾组织SOD、MDA水平;通过HE和普鲁士蓝染色法分别观察肾组织形态和含铁血黄素特异性蓝染情况;Western blot检测肾组织中TGF-β1、Smad3、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)、溶质载体家族1成员5(SLC1A5)表达。结果:与模型组比较,肾炎1号方高剂量组24 h尿蛋白定量降低( P<0.05),血清ALB水平升高( P<0.05),ALT水平降低( P<0.05),肾组织SLC1A5表达降低( P<0.05);肾炎1号方低、高剂量组左肾重量/体重降低( P<0.05);血清ROS、MDA水平降低( P<0.05),SOD活性明显升高( P<0.05);肾组织TGF-β1、Smad3表达降低( P<0.05),GPX4表达升高( P<0.05),并能改善肾组织病理损伤及铁离子沉积。 结论:肾炎1号方可能通过TGF-β1/Smad3通路调控铁死亡而抑制UUO大鼠肾纤维化,从而保护肾组织结构和功能。
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编辑人员丨4天前
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α-硫辛酸通过抑制JAK2/STAT3恢复GPX4改善侧脑室注射链脲菌素诱导的大鼠空间学习记忆障碍
编辑人员丨4天前
目的:观察α-硫辛酸(ALA)对侧脑室注射(intracerebroventricular injection, icv)链脲菌素(streptozotocin, STZ)致大鼠学习记忆障碍的影响并探讨作用机制。方法:45只雄性SD大鼠被随机分为3组,即对照组、icv-STZ组和icv-STZ+ALA组,每组15只。STZ通过大鼠侧脑室脑立体定位注射,ALA干预用灌胃法,对照组采用侧脑室注射人工脑脊液及生理盐水灌胃,灌胃4周后用Morris水迷宫检测大鼠的空间学习记忆能力。同时,用免疫组化方法检测小胶质细胞与星形胶质细胞数量,电子显微镜检测线粒体完整性,蛋白免疫印迹检测炎症因子、磷酸化Tau蛋白、丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)和糖原合成酶激酶-3β(glycogen synthase kinase 3β,GSK-3β)的表达或活性水平。结果:行为学检测结果显示,侧脑室注射STZ 4周后大鼠空间学习记忆能力显著下降,ALA干预可显著改善大鼠的空间学习记忆能力。多层面分子水平检测结果显示,STZ组大鼠海马组织铁离子水平显著升高,同时伴有脂质过氧化、线粒体完整性显著破坏、氧化还原系统失衡、胶质细胞数目增加、磷酸化的Tau蛋白水平显著升高、MAPK与GSK-3β通路激活。进一步检测发现,STZ激活Janus激酶2/信号转导与转录激活子3(JAK2/STAT3)通路,并转录抑制过氧化物酶GPX4表达。抑制STAT3活性则可阻断STZ诱导GPX4下调与Tau蛋白过度磷酸化。结论:ALA通过抑制JAK2/STAT3通路,恢复GPX4蛋白水平,从而螯合铁离子、改善线粒体功能与脂质过氧化,平衡机体的氧化还原系统,降低Tau蛋白过度磷酸化,改善STZ诱导的大鼠空间学习记忆障碍。
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编辑人员丨4天前
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SRSF2通过诱导铁死亡抑制蛋白1选择性剪接抑制铁死亡促进胶质母细胞瘤细胞增殖
编辑人员丨4天前
目的:探讨富含丝氨酸/精氨酸剪接因子2(serine/arginine-rich splicing factor 2,SRSF2)对胶质母细胞瘤细胞铁死亡的影响及其可能的作用机制。方法:结合基因表达谱交互分析版本2(gene expression profiling interactive analysis 2,GEPIA2)与中国脑胶质瘤基因组图谱计划(Chinese Glioma Genome Atlas,CGGA)在线数据库,对收集的天津医科大学总医院胶质母细胞瘤组织和非肿瘤脑组织病理切片进行免疫组织化学染色,分析SRSF2在胶质母细胞瘤组织中的表达情况及其与患者预后的关系;运用小干扰RNA(siRNA)技术靶向沉默胶质母细胞瘤细胞中的SRSF2基因,经蛋白免疫印迹(Western blot)和CCK8法检测其沉默SRSF2的效果及其对细胞增殖能力的影响;利用表达质粒pcDNA3.1(+)-SRSF2进行挽救实验;通过检测胶质母细胞瘤细胞中铁离子和丙二醛的水平,以及谷胱甘肽和氧化型谷胱甘肽的比值变化研究铁死亡活性;牛津纳米孔技术(Oxford nanopore technologies,ONT)3代全长转录组测序分析SRSF2沉默后诱导的差异基因表达水平和差异选择性剪接(pre-mRNA alternative splicing,PMAS)变化。结果:与非肿瘤脑组织相比,SRSF2在胶质母细胞瘤组织中呈高表达,免疫组织化学结果阳性细胞率达88.48%±4.60%,远超非肿瘤脑组织中的9.97%±4.57%;高表达与患者总生存期和无病生存期呈负相关( P<0.01);经siRNA靶向沉默SRSF2的胶质母细胞瘤细胞增殖能力明显降低( P<0.01),引入外源性SRSF2后增殖能力恢复;SRSF2 siRNA处理的胶质母细胞瘤细胞内铁离子和丙二醛水平升高( P<0.05),谷胱甘肽/氧化型谷胱甘肽比值及谷胱甘肽途径中关键蛋白的表达均无明显变化( P>0.05);转录组测序结果显示SRSF2沉默后胶质母细胞瘤细胞中铁死亡抑制蛋白1(ferroptosis suppressor protein 1,FSP1)发生显著的3′端PMAS改变。 结论:胶质母细胞瘤细胞中SRSF2抑制铁死亡、促进增殖可能是通过调控FSP1 PMAS实现的。
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编辑人员丨4天前
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磁敏感加权成像评价肾脏过量铁沉积的价值
编辑人员丨4天前
目的:探讨磁敏感加权成像(SWI)评价肾脏过量铁沉积的价值。方法:将30只新西兰大白兔随机分为铁剂组15只(注射右旋糖酐铁)和对照组15只,于铁剂注射前第0周及注射后第8周行T 2WI和SWI检查。分析对照组和铁剂组在第0周、第8周影像图像,在相位图上测量肾皮质的相位值并计算角弧度值,并应用普鲁士蓝染色观察肾铁沉积分布、原子吸收分光光度计测量肾铁含量。采用Mann-Whitney U或Wilcoxon检验比较两组间的角弧度值差异,采用独立样本 t检验比较两组间的肾铁含量差异。 结果:铁剂组第8周的肾皮质SWI信号强度显著低于髓质,且显著低于铁剂组第0周和对照组第8周的肾皮质。铁剂组第8周的肾皮质角弧度值[0.202 3(0.161 8,0.272 5)]明显高于铁剂组第0周[-0.045 4(-0.013 9,0.008 0)]和对照组第8周[-0.011 2(-0.052 9,-0.001 4)],差异均有统计学意义( Z=-3.408、-4.666, P均<0.05)。铁剂组第8周的肾皮质内见明显蓝色铁离子沉积、髓质内见极少量蓝色铁离子沉积;铁剂组第8周的肾铁含量[(135.3±14.1) mg/kg]明显高于对照组第8周[(75.5±9.8) mg/kg],差异有统计学意义( t=13.938, P<0.001)。 结论:SWI可以定量评价肾脏过量铁沉积,过量铁主要沉积于肾皮质,表现为肾皮质SWI信号减低。
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编辑人员丨4天前
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子痫前期孕妇胎盘组织中circRNA表达谱及circRNA-miRNA-mRNA相互作用网络分析
编辑人员丨4天前
目的:通过高通量测序鉴定子痫前期(PE)孕妇胎盘组织中环状RNA(circRNA)的表达谱,构建circRNA-微小RNA(miRNA)-信使RNA(mRNA)相互作用网络,揭示PE发病的相关通路及调控机制。方法:收集2019年11月至2021年6月在四川大学华西第二医院分娩的42例PE孕妇(PE组)和30例正常妊娠孕妇(对照组)的临床资料并采集其胎盘组织。(1)采用高通量测序技术建立其中5对PE组和对照组孕妇胎盘组织中的差异表达circRNA谱。(2)实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术验证其中6个差异表达circRNA在PE组和对照组胎盘组织中的表达水平。(3)使用生物信息学方法预测靶miRNA和分析共表达mRNA,构建竞争性内源RNA(ceRNA)网络;并对差异表达circRNA进行基因本体(GO)功能注释分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析。(4)采用logistic回归分析、Pearson相关、Kendall tau-b相关分析检验3个差异表达circRNA与PE发生风险、临床特征的相关性。(5)选择circRNA_05393进行后续功能研究,使用小分子干扰RNA、过表达质粒分别敲低或提高滋养细胞系HTR-8/SVneo细胞中circRNA_05393的表达水平,采用穿膜小室(transwell小室)体外实验检测细胞的迁移、侵袭能力,活细胞计数法检测细胞的增殖能力,细胞成管实验检测细胞的成管能力。结果:(1)高通量测序发现了72个差异表达circRNA,其中35个上调,37个下调。(2)qRT-PCR技术检测显示,与对照组比较,PE组孕妇胎盘组织中circRNA_00673(分别为1.306±0.168、2.059±0.242; t=2.356, P=0.021)和circRNA_07796(分别为1.275±0.232、1.954±0.230; t=2.018, P=0.047)的表达水平显著升高,而circRNA_05393(分别为1.846±0.377、0.790±0.094; t=3.138, P=0.002)的表达水平显著降低。(3)circRNA-miRNA-mRNA相互作用网络中包含3个circRNA、8个miRNA和53个mRNA。GO分析显示,生物过程方面主要富集于铁离子稳态、动作电位膜去极化和神经元动作电位等通路,细胞组分方面主要富集于皮质细胞骨架,质膜成分等,分子功能方面主要富集于电压门控钠通道活性、碱性氨基酸跨膜转运蛋白活性等。KEGG信号通路富集分析显示,相互作用网络中的mRNA主要富集于补体和凝血级联反应、甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢,p53信号通路,过氧化物酶体增殖物激活受体信号通路。(4)logistic回归分析结果显示,circRNA_05393表达下调是PE发生的危险因素( OR=0.044,95% CI为0.003~0.596; P=0.019);相关性分析结果显示,circRNA_05393与PE孕妇的收缩压、舒张压显著相关( P均<0.05)。(5)敲低或过表达circRNA_05393显著降低或增加HTR-8/SVneo细胞的迁移、侵袭能力( P均<0.05),但对细胞成管能力、增殖能力无显著影响( P均>0.05)。 结论:胎盘组织中circRNA表达谱的构建、circRNA-miRNA-mRNA相互作用网络的探索为揭示特定circRNA在PE发生中参与的调控机制提供了可能。抑制circRNA_05393可能通过减少滋养细胞的迁移和侵袭来参与PE的进展。
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编辑人员丨4天前
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铁死亡在心血管疾病中的作用
编辑人员丨4天前
铁死亡是近年来发现的不同于细胞凋亡、坏死和自噬的一种新的细胞死亡形式。细胞内依赖谷胱甘肽和谷胱甘肽过氧化物酶的抗氧化防御系统失活以及有毒脂质氢过氧化物过量蓄积是诱发铁死亡的主要病理生理变化。此外,有毒脂质氢过氧化物的生成大多依赖于二价铁,且特异性铁螯合剂可抑制铁离子紊乱介导的铁死亡。近年来研究发现铁死亡与心血管疾病密切相关,该文概述了铁死亡机制以及铁死亡在心肌梗死、缺血再灌注损伤、慢性心力衰竭、心脏移植、血管疾病和抗肿瘤药物导致的心肌细胞损伤中的作用,为未来临床心血管疾病的治疗提供了新的方向。
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编辑人员丨4天前
