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热休克蛋白家族A成员5调控铁死亡缓解溃疡性结肠炎急性期黏膜损伤的机制研究

Heat shock protein family A member 5 regulation of ferroptosis alleviates acute-phase mucosal injury in ulcerative colitis

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资源类型:
Pubmed体系:
中文论文体系:

收录情况: ◇ 统计源期刊 ◇ 北大核心 ◇ CSCD-C ◇ 卓越:领军期刊 ◇ 中华系列

机构: [1]昆明医科大学第一附属医院消化内科 云南省消化系统疾病临床医学研究中心,昆明650032
出处:
ISSN:

关键词: 溃疡性结肠炎 热休克蛋白家族 上皮细胞 铁死亡

摘要:
目的:筛选溃疡性结肠炎(UC)和铁死亡相关的核心Hub基因热休克蛋白家族A成员5(HSPA5),并在葡聚糖硫酸钠(DSS)小鼠结肠炎模型及细胞实验中研究其调控铁死亡在UC中的作用和机制。方法:通过基因表达综合数据库(GEO)中的GSE87466数据集分析UC差异表达基因,并结合铁死亡数据库FerrDB V2筛选相关铁死亡基因,构建蛋白质-蛋白质相互作用网络(PPI),确定HSPA5为核心Hub基因。在DSS诱导的C57BL/6小鼠急性结肠炎模型中,应用铁死亡抑制剂Ferrostatin-1干预铁死亡过程,检测结肠组织中丙二醛(MDA)和铁含量,以评估脂质过氧化及铁死亡水平;并通过免疫组化和Western印迹检测铁死亡相关蛋白前列腺素内过氧化物合酶2(PTGS2)、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)、铁蛋白轻链(FTL)、激活转录因子4(ATF4)、HSPA5及紧密连接蛋白ZO-1和Occludin的表达。在Caco-2细胞中建立脂多糖(LPS)刺激的炎症模型,利用慢病毒技术敲低HSPA5,检测MDA水平、GPX4酶活性及相关蛋白表达,探讨HSPA5对铁死亡的调控作用。计量资料经正态性检验后,采用 t检验或单因素方差分析,有序分类变量采用Mann-Whitney U检验。使用SPSS 29.1进行统计分析, P<0.05为差异有统计学意义。 结果:PPI分析结合前期研究,选择HSPA5为研究对象。DSS导致小鼠结肠损伤及MDA( t=5.72, P<0.001)、铁含量( t=6.32, P<0.001)增加。Western印迹和IHC结果显示,DSS增加PTGS2及ATF4-HSPA5通路的表达,降低GPX4、FTL、紧密连接蛋白1(ZO-1)及Occludin的表达,铁死亡抑制剂Fer-1能减少这些变化(MDA: t=2.92, P<0.05;铁: t=5.84, P<0.001)。LPS处理增加Caco-2细胞中PTGS2、ATF4和HSPA5表达及MDA( t=9.63, P<0.001)含量,降低FTL、GPX4、ZO-1和Occludin的表达及GPX4( t=-11.20, P<0.001)活性。敲低HSPA5导致PTGS2和FTL表达增加,进一步导致MDA( t=4.15, P<0.01)水平升高,降低ATF4、GPX4、ZO-1和Occludin的表达及GPX4活性( t=-9.81, P<0.001)。 结论:HSPA5可能通过增加GPX4的表达和活性,减少肠道内的铁死亡,从而增强细胞间紧密连接,减轻UC引起的肠道损伤。

基金:

基金编号: 82260108,82360107 202301AT070131,202301AT070091,202301AS070027 2023535D06,2023533Q03

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PubmedID:
第一作者:
第一作者机构: [1]昆明医科大学第一附属医院消化内科 云南省消化系统疾病临床医学研究中心,昆明650032
通讯作者:
推荐引用方式(GB/T 7714):

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