【国天然热点文献】之铁灭亡（二）

弹指一挥间，2023年的第一个月过完了！进修可不克不及少呀！正好，小编给各人预备了一点点进修素材，仍是沿用上期的主题——铁灭亡。

此次分享的文献是2022年2月颁发在SCIENCE ADVANCES（IF=14.957分）杂志上的一篇文章，标题问题是“Dexamethasone sensitizes to ferroptosis by glucocorticoid receptor-induced dipeptidase-1 expression and glutathione depletion”，次要研究地塞米松通过糖皮量激素受体诱导的 dipeptidase-1（二肽酶-1）表达和谷胱甜肽消耗对铁灭亡的灵敏性。

做者和其团队是若何对其停止设想文章构想的呢？我们一路通过本篇文献的成果来领会一下高分文章若何研究铁灭亡的吧！

1、地塞米松对Erastin（伊拉斯汀）诱导的铁灭亡灵敏，但对RSL3诱导的铁灭亡不灵敏

地塞米松先前已被证明能够诱导部门细胞的内在凋亡，如原代小鼠胸腺细胞和RS4;11细胞。而据做者所知，地塞米松对铁灭亡的影响尚未被研究。

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起首，做者检测了地塞米松能否零丁诱导HT1080细胞灭亡。用20 μM地塞米松处置细胞20-40小时（填补图S2A），以至是超高浓度的100 μM，继续50小时。与未经处置的比照组比拟，没有引起任何细胞灭亡。接下来，通过5 μM Erastin来诱导铁灭亡做为比照。流式细胞术检测发现，在前30小时内，与Erastin干涉组比拟，地塞米松和Erastin结合处置组凋亡显著增加（图1A和1B）。

为了间接评估地塞米松对铁灭亡的影响，做者造造了一个三维（3D）打印的孵化室，该孵化室包罗一个孔的两个侧面，由玻片离隔。在那个腔室中，用1 μM地塞米松预孵育后，在整个30小时内利用单个摄像机停止延时成像。同时在腔室的两侧添加了SYTOX绿色和膜联卵白V，并用5 μM Erastin刺激了细胞，在地塞米松处置的细胞中检测到更早和更明显的SYTOX绿色阳性（图1C）。经定量阐发发现，多达85%的细胞在5 μM Erastin和1 μM地塞米松结合干涉30小时后展现出SYTOX阳性信号。而在Erastin刺激的比照组中，大约只要40%的细胞呈阳性（图1C）。综上所述，那些数据表白，1 μM地塞米松使HT1080细胞对Erastin诱导的铁灭亡灵敏。

接下来，通过小分子RSL3（一种谷胱甜肽过氧化物酶4（GPX4）按捺剂）诱导铁灭亡。与Erastin诱导的铁灭亡比拟，地塞米松预处置并没有改动RSL3诱导的铁灭亡膜联卵白V/7aad阴性细胞的百分比（图1D）。Erastin和RSL3诱导的铁灭亡之间的差别表白，地塞米松诱导的铁灭亡的累积仅限于谷胱甜肽（GSH）调控部门。上述数据表白，地塞米松不影响RSL3诱导的铁灭亡。

2、糖皮量激素对Erastin诱导的铁灭亡灵敏，且其灵敏性离不开GR受体

接下来切磋其他类固醇激素能否可表示出地塞米松对铁灭亡的影响。固然地塞米松表示出最强的感化，但泼尼松龙和醛固酮在很小的水平上也展现出对铁灭亡的灵敏，但与脱氢表雄烯二酮（DHEA）的共孵育则对铁灭亡没有影响（图2A）。寡所周知，糖皮量激素的治疗会招致GR受体下调，做者在铁灭亡灵敏的细胞中通过地塞米松和泼尼松龙干涉后证明了上述理论。相反，醛固酮和DHEA并没有招致GR受体的下调。做为另一个比照，可被醛固酮下调的矿皮量激素受体（MR），在地塞米松和泼尼松龙干涉后其表达程度也显著下调（图2B）。综上所述，地塞米松诱导的对铁灭亡的灵敏感化可能是通过GR受体介导的。

地塞米松和其他糖皮量激素可通过GR转录或以GR独立的体例掌握细胞生物学历程。为了测试GR的感化，用Cas9不变地敲除HT1080细胞中的GR（图2C）。与比照细胞比拟，GR的缺失完全逆转了对地塞米松或泼尼松龙介导的Erastin诱导的对铁灭亡的灵敏性（图2D）。那些成果表白，糖皮量激素诱导的对Erastin介导的铁灭亡的灵敏性离不开GR受体。

3、塞米松治疗降低HT1080细胞中的谷胱甜肽（GSH） ，且诱导DPEP1的表达

为了领会地塞米松刺激GR若何影响Erastin诱导的铁灭亡，做者起首看察了铁灭亡路子中已知关键卵白的表达程度。如图3A所示，地塞米松刺激后，ACSL4、SLC7A11、GPX4、TXNRD1、PRX1、TRX、胱硫醚β合成酶（CBS）和胱硫醚γ裂解酶（CSE）的卵白表达没有显著改变。此外，与预期的一样，HOMX1被 Erastin上调，而GCLC被地塞米松上调（图3B）。为了进一步领会细胞的氧化复原形态，做者利用了液相色谱来准确评估1 μM地塞米松处置后的细胞的GSH程度（图S 5A）。

在HT1080细胞中加进Erastin做为GSH消耗的比照组，如图3C所示。固然Erastin可完削弱GSH，但地塞米松也可招致GSH含量降低了50%以上，同时没有呈现大量细胞发作铁灭亡的现象（图S 5B）。那项尝试阐了然为什么地塞米松预处置会使Erastin诱导的铁灭亡灵敏，而对RSL3诱导的铁灭亡无效。因为后者绕过了诱导铁灭亡时GSH耗竭的需要。根据那一结论，β-巯基乙醇可在类似情况中预防细胞的灭亡和对GSH耗竭（图S 6A和B）。

为识别GR激活的下流铁灭亡灵敏性相关的潜在未知调控因子，做者接下来对地塞米松干涉或未干涉的HT1080细胞停止了一次高通量测序。通过对测序数据的生物信息学阐发，找到了几个编码与氧化复原稳态相关的基因（图3D）。在那些上调的基因中，做者决定进一步验证DPEP1（一种锌依靠的金属卵白酶）。

4、DPEP1基因的敲除恢复了地塞米松对Erastin诱导铁灭亡的灵敏感化

起首用1 μM的地塞米松处置HT1080细胞12小时，发现DPEP1的卵白程度上调（图4A）。接下来在Transwell小室中培育提拔人原代肾小管上皮细胞，DPEP1标识表记标帜的荧光在地塞米松处置后表示出增加（图4B）。那些成果证明了地塞米松确实上调了DPEP1卵白的表达。为了测试DPEP1的功用，在HT1080细胞中敲除DPEP1（图4C）。如图4D所示，敲除DPEP1可逆转地塞米松对Erastin诱导的铁灭亡的灵敏性。然而零丁利用DPEP1按捺剂西司他丁不克不及按捺Erastin诱导的铁灭亡（图S 9A至C）。

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地塞米松加速别致别离的小鼠肾小管自觉性乳酸脱氢酶释放

有文献发现铁灭亡可招致别致别离的肾小管呈现自觉性急性肾小管坏死。做者利用体外模子（图 S10）来评估地塞米松对肾小管乳酸脱氢酶（LDH）释放的影响。事实上，与空载比照处置的小管比拟，地塞米松处置可招致LDH释放显著增加，而那种感化被添加Fer-1（图5，A和B）或β-巯基乙醇所逆转（图S 11 A和B）。地塞米松未能从DPEP1缺陷小鼠别离出的小管中加速LDH的释放（图5C和5D）。与DPEP1在地塞米松诱导铁灭亡灵敏的感化一致，地塞米松/西司他丁共处置的小管并没有表示出更高的LDH释放程度（图 5 E和5F）。有意思的是，那与从细胞培育提拔中获得的数据相一致（图S 9 B和C），西司他汀零丁利用其实不能庇护肾小管免受LDH释放的影响。总之，那些数据表白地塞米松是由GR和DPEP1介导的一种促铁灭亡试剂（图 S12）。

文章次要内容的解析到此就完毕了，都看大白了吗？

再来简单的捋一捋文章的构想：

在HT1080细胞中，地塞米松通过GR受体，调控DPEP1，影响谷胱甜肽（GSH）的释放，从而对Erastin诱导的铁灭亡灵敏。

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