编辑推荐:
急性呼吸窘迫综合征(ARDS)死亡率高,铁死亡在其发病机制中至关重要,但相关分子调控机制不明。研究人员整合多组学分析与实验验证,发现 YWHAE 是 ARDS 中铁死亡相关关键基因,为 ARDS 铁死亡机制研究及治疗提供新思路。
急性呼吸窘迫综合征(ARDS)是一种危及生命的疾病,其特征为严重低氧血症和高死亡率。铁死亡(ferroptosis),一种由铁积累和脂质过氧化驱动的程序性细胞死亡形式,在 ARDS 的发病机制中已成为关键因素。然而,ARDS 中铁死亡的分子调节因子仍不明确。
本研究整合多组学分析和实验验证,以识别 ARDS 中铁死亡相关的靶点。研究人员对 ARDS 患者和健康对照者的支气管肺泡灌洗液(BALF)样本进行了蛋白质组学和代谢组学分析。整合来自 GSE243066 数据集的转录组数据和铁死亡相关基因数据库,以确定关键基因。利用基因本体论(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路进行功能富集分析。建立脂多糖(LPS)诱导的 ARDS 小鼠模型,通过蛋白质免疫印迹(Western blotting)、组织病理学以及与铁死亡相关的生化检测进行实验验证。
多组学分析表明,YWHAE 是在 ARDS 中显著上调的铁死亡相关基因。功能富集分析揭示了关键通路,包括铁死亡、缺氧诱导因子 - 1(HIF - 1)信号通路和氧化应激反应。蛋白质组学和转录组学整合分析突出显示了 51 个重叠的差异表达基因,YWHAE 在蛋白质 - 蛋白质相互作用网络中成为核心枢纽。代谢组学分析进一步揭示,谷胱甘肽和半胱氨酸代谢是与铁死亡相关的关键通路。
在 ARDS 小鼠模型中,铁死亡抑制剂 ferrostatin - 1(Fer - 1)减轻了 LPS 诱导的肺损伤,降低了氧化应激标志物水平,并下调了 YWHAE 的表达。本研究通过多组学分析和实验验证,确定 YWHAE 是 ARDS 中一种新的铁死亡相关靶点。这些发现为 ARDS 中铁死亡的分子机制提供了新的见解,并突出了 YWHAE 作为未来干预潜在治疗靶点的重要性。