? ? ? ? ? 大家好,我是小燕同學(xué)兜喻,今天為大家分享一篇關(guān)于“TNF拮抗劑促使CIA小鼠滑膜成纖維細(xì)胞對(duì)ferroptosis敏感”研究的文章,題目為“TNF antagonist sensitizes synovial fibroblasts to ferroptotic cell death in collagen-induced arthritis mouse models”赡麦,于2022年2月發(fā)表在NATURE COMMUNICATIONS上朴皆。文章的通訊作者是第四軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院臨床免疫科學(xué)術(shù)帶頭人、主任醫(yī)師泛粹、博士研究生導(dǎo)師朱平教授遂铡,圍繞類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等風(fēng)濕免疫性疾病的免疫介導(dǎo)機(jī)制和診斷治療新技術(shù)研究做了大量工作。該論文的研究情況介紹如下:
【話題→主題→科學(xué)問(wèn)題】
1. 類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(RA)與炎癥之間的關(guān)系
RA是一種自身免疫性炎癥疾病晶姊。
RA病理表現(xiàn)之一是關(guān)節(jié)組織滑膜增生扒接,導(dǎo)致關(guān)節(jié)破壞。
RA中關(guān)節(jié)滑膜成纖維細(xì)胞(RA-FLS)異常增生们衙,產(chǎn)生促炎因子钾怔、基質(zhì)降解酶,導(dǎo)致炎癥蒙挑、增生及骨降解宗侦。
2. 炎癥(免疫)與鐵死亡之間的聯(lián)系(通過(guò)激活或抑制鐵死亡可以干預(yù)疾病的發(fā)展)
鐵死亡(ferroptosis)在機(jī)體代謝紊亂、細(xì)胞鐵離子條件下忆蚀,促使脂質(zhì)過(guò)氧化物矾利、ROS積累,進(jìn)而觸發(fā)細(xì)胞的鐵死亡過(guò)程馋袜。谷胱甘肽的耗竭男旗,GPX4活性下降,脂質(zhì)氧化物不能通過(guò)GPX4催化的谷胱甘肽還原酶反應(yīng)代謝欣鳖,之后二價(jià)的鐵離子可以氧化脂質(zhì)產(chǎn)生活性氧察皇,從而促使鐵死亡的發(fā)生。
????? GSH泽台、GPX4下調(diào)什荣,脂質(zhì)過(guò)氧化物呀忧、ROS、鐵離子上調(diào)
????? GSH
????? GSH:由谷氨酸溃睹、半胱氨酸、甘氨酸組成胰坟,半胱氨酸為限速物質(zhì)
????? 降低(消耗GSH)的策略:①切斷GSH合成的原料供應(yīng)因篇;②抑制GSH的合成或再生;③消耗GSH儲(chǔ)備笔横;④促進(jìn)GSH的外排
????? GSH竞滓、脂質(zhì)過(guò)氧化物為GPX4的共同底物
????? ROS療法(靶向遞送特定物質(zhì)到特定組織,經(jīng)光吹缔、超聲或化學(xué)刺激商佑、激活產(chǎn)生大量的ROS,引發(fā)細(xì)胞死亡厢塘。
????? PDT茶没、SDT、CDT療法
眾多研究已證實(shí)晚碾,鐵死亡參與動(dòng)物先天性免疫抓半,包括調(diào)控炎癥損傷、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程格嘁。
但是笛求,炎癥過(guò)程與鐵死亡之間的具體聯(lián)系是怎樣的,尚屬未知糕簿。
3. RA與ROS探入、鐵死亡之間的關(guān)系
RA進(jìn)程中,大量的ROS產(chǎn)生懂诗,進(jìn)而引起細(xì)胞氧化應(yīng)激損傷蜂嗽,但RA-FLS在炎癥微環(huán)境的氧化壓力條件下,依然異常增殖响禽,表明其可免受生理性鐵死亡的微環(huán)境壓力徒爹。
RA中,ROS產(chǎn)生→氧化應(yīng)激損傷耐受→逃脫生理性鐵死亡
最終芋类,RA-FLS耐受氧化應(yīng)激而異常增生的原因是什么隆嗅?是否打破其耐受途徑--鐵死亡能否控制RA的病程?若能侯繁,其具體機(jī)制是什么胖喳?
【研究思路-結(jié)果】
1. 表型觀察與驗(yàn)證:以O(shè)A為對(duì)照(OA為關(guān)節(jié)退行性病變,RA為增生性)贮竟,確定類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者的增生性滑膜和滑液中脂質(zhì)過(guò)氧化物積累和鐵超載丽焊。(是否具備鐵死亡特點(diǎn))
脂質(zhì)氧化较剃、過(guò)氧化過(guò)程相關(guān)預(yù)測(cè)生物標(biāo)志物(8-OHdG、4-HNE技健、MDA)--滑膜組織
????? HE写穴、IHC、組織免疫熒光(基于酪酰胺信號(hào)放大(TSA)的免疫熒光復(fù)合物觀察)
2. RA-FLS對(duì)IKE誘導(dǎo)的鐵死亡敏感雌贱。
?arthritis score啊送、paw thickness、micro-CT欣孤、組織染色(H&E,toluidine blue O, and safranin O staining)
分組:40mg/kg IKE every day and/or 10mg/kg liproxstain-1 (Lip-1)every 2days for 22 days. n=9 mice for CIA +Vehicle and CIA+IKE group, n=8 mice forCIA+Lip-1 and CIA+IKE+Lip-1 group
PTGS2(IKE誘導(dǎo)劑標(biāo)志物)馋没、GPX4(氧化壓力及鐵死亡標(biāo)志物)
FAPα(成纖維細(xì)胞激活蛋白,RA-FLS標(biāo)志物)--滑膜組織
3. RA-FLS的亞群在關(guān)節(jié)炎模型滑膜中具有明顯的鐵死亡易感性和功能多樣性降传,且鐵死亡耐受的RA-FLS亞群中TNF信號(hào)途徑富集程度最高篷朵。
RA滑膜組織單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序
?? ? tSNE plot(特征細(xì)胞群體可視化)→確定對(duì)鐵死亡耐受/易感的成纖維滑膜細(xì)胞
?? ? Heatmap plot(RA-FLS細(xì)胞群體中高風(fēng)險(xiǎn)鐵死亡基因表達(dá)情況)
????? 確定鐵死亡耐受/易感的成纖維滑膜細(xì)胞中保守基因表達(dá)情況
????? Violin plot
????? MFI(多重免疫熒光)
????? 鐵死亡耐受/易感的成纖維滑膜細(xì)胞之間的GSEA富集分析
4. RA疾病中以TNFRSF1A、TNFRSF1B為媒介婆排,通過(guò)TNF信號(hào)途徑實(shí)現(xiàn)巨噬細(xì)胞與滑膜成纖維細(xì)胞亞群之間的信號(hào)傳導(dǎo)声旺。
以tSNE、基因表達(dá)上下調(diào)為分類(lèi)依據(jù)泽论,確定RA-FLS的鐵死亡耐受/易感細(xì)胞
巨噬細(xì)胞分別與RA-FLS的鐵死亡耐受/易感細(xì)胞之間的分子互作分析
RA的關(guān)鍵細(xì)胞因子傳導(dǎo)角度考慮
????? TNF促使RA-FLS免受鐵死亡
????? 促炎因子IL-6艾少、TGF-β促進(jìn)RA-FLS發(fā)生鐵死亡
5. TNF促使RA-FLS免受鐵死亡的分子機(jī)制:TNF通過(guò)NF-kB信號(hào)途徑促進(jìn)RA-FLS細(xì)胞中GSH合成原料--半胱氨酸的攝取,提高GSH水平翼悴,進(jìn)而抑制細(xì)胞脂質(zhì)過(guò)氧化缚够,使細(xì)胞逃脫鐵死亡。
?? ? TNF干預(yù)RA-FLS細(xì)胞鹦赎,探究鐵死亡相關(guān)信號(hào)途徑Cys-Cys/Cys/GSH/GPX4軸關(guān)鍵基因表達(dá)谍椅、脂質(zhì)ROS生成情況
→TNF促進(jìn)GSH的生成
????? GSH生成途徑關(guān)鍵基因表達(dá)分析
????? GSH下游效應(yīng)蛋白或通路分析
?? ? ? 本文發(fā)現(xiàn)了促炎因子TNF參與細(xì)胞生物過(guò)程的新功能,即促進(jìn)Cys攝入古话、GSH合成雏吭,抑制胞內(nèi)氧化反應(yīng),阻止滑膜增生成纖維細(xì)胞中鐵死亡的發(fā)生陪踩。
?? ? ? 增加了鐵死亡誘導(dǎo)劑杖们、TNF抑制劑的應(yīng)用價(jià)值。
?? ? ? ?RA滑膜組織細(xì)胞分型及采用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序?qū)そM織成纖維細(xì)胞亞群進(jìn)行鑒定肩狂、機(jī)制研究——熱門(mén)技術(shù)摘完。