ANXA1通过下调KISS1抑制子痫前期中滋养层细胞铁死亡

ANXA1 inhibits trophoblast ferroptosis in preeclampsia by downregulating KISS1†

作者信息Yuzhu Rao, Shiming Tan, Jingjing Wang, Jingqiu Jia, Zemin Cai, Chunyan Wu, Peng Wu, Zuo Wang
PMID40143407
发布时间2025-06-15
DOI10.1093/biolre/ioaf060

实验完整度

包含患者胎盘样本、L-NAME诱导PE小鼠模型及HTR-8/SVneo细胞模型三个层级,并进行了功能验证与机制验证(如KISS1过表达/敲低、RNA-seq等)。

主要模型

子痫前期患者胎盘组织 L-NAME诱导的PE样小鼠模型 HTR-8/SVneo滋养层细胞系

重点核对

人胎盘组织样本中ANXA1、KISS1表达及铁死亡标志物(iron、MDA、GSH、4-HNE)水平对比(PE组与正常对照组各12例;部分实验n=8) L-NAME诱导PE小鼠模型分组(control、L-NAME、L-NAME+Ac2-26,每组10只),L-NAME注射剂量100 mg/kg/day(E8.5-E18.5),Ac2-26剂量1 mg/kg/day HTR-8/SVneo细胞系来源(Procell, Cat. CL-0765),RSL3处理浓度1 μM,Ac2-26浓度10 μM(部分实验5 μM) KISS1过表达/敲低慢病毒载体构建及稳定转染(OE-KISS1、sh-KISS1) RNA-seq分析中RSL3+Ac2-26组与RSL3组比较的差异基因筛选(P<0.05, FC>1.5)

摘要

子痫前期(PE)是一种严重的妊娠期高血压疾病,严重影响全球孕产妇和新生儿健康,仍是发病率与死亡率的主要原因。近期研究提示铁死亡与PE之间可能存在联系。膜联蛋白A1(ANXA1)作为一种内源性抗炎介质,可被糖皮质激素、缺血再灌注、炎症或氧化应激激活。Ac2-26是源自ANXA1 N端26个氨基酸的合成肽,保留了其抗炎特性。然而,ANXA1在PE中的调控机制尚未完全阐明。本研究中,我们首先观察到子痫前期胎盘中铁死亡增加、ANXA1表达减少。PE样小鼠模型进一步证实了胎盘铁死亡,而Ac2-26治疗可改善该过程并优化妊娠结局。在体外,Ac2-26靶向ANXA1,减轻RSL3诱导的滋养层细胞功能障碍,并抑制脂质过氧化。机制上,我们发现KISS1表达升高与铁死亡及PE密切相关,且ANXA1(Ac2-26)可抑制KISS1表达从而减轻铁死亡。总之,我们的发现确定了一种新机制:升高的KISS1促进PE中的铁死亡,而ANXA1(Ac2-26)通过下调KISS1来对抗这一过程。这一发现为靶向PE中铁死亡的治疗策略提供了新思路。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
ANXA1及其衍生肽Ac2-26在子痫前期发病中是否通过调控KISS1影响滋养层细胞铁死亡。
核心机制
ANXA1(Ac2-26)通过下调KISS1表达来抑制滋养层细胞铁死亡,从而缓解子痫前期病理过程。
主要证据
人PE胎盘中铁死亡水平升高、ANXA1降低、KISS1升高;L-NAME诱导的PE小鼠模型中Ac2-26改善胎盘铁死亡和妊娠结局;体外RSL3诱导滋养层细胞铁死亡模型中,Ac2-26或ANXA1过表达抑制铁死亡并下调KISS1,KISS1过表达促进铁死亡而敲低则抑制。
研究意义
首次鉴定KISS1在铁死亡中的促进作用,揭示了ANXA1/KISS1轴在PE中的调控机制,为PE及其他铁死亡相关疾病的治疗提供了潜在新靶点(ANXA1及其衍生肽Ac2-26)。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

临床样本表型分析

明确正常妊娠与子痫前期胎盘中铁死亡水平及ANXA1、KISS1表达差异。

收集正常及PE患者胎盘组织,检测铁、MDA、GSH水平,Perls蓝染色、4-HNE免疫组化/免疫荧光检测铁死亡,ELISA、Western blot、免疫组化/免疫荧光检测ANXA1和KISS1表达。

2

L-NAME诱导PE小鼠模型及Ac2-26干预

在体内验证ANXA1衍生肽Ac2-26对PE样表型及胎盘铁死亡的影响。

通过L-NAME诱导PE样小鼠模型并给予Ac2-26治疗,检测血压、胎儿及胎盘重量、肾脏及胎盘组织学、胎盘铁死亡标志物、MMP-9表达评估滋养层侵袭。

3

体外滋养层细胞铁死亡模型建立及Ac2-26效果评估

在细胞水平研究RSL3诱导的铁死亡特征以及Ac2-26的保护作用。

使用RSL3及erastin处理HTR-8/SVneo细胞诱导铁死亡,给予Ac2-26干预,使用CCK-8检测细胞活力、Western blot检测铁死亡相关蛋白、MitoSOX Red检测ROS、BODIPY C11检测脂质过氧化、FerroOrange检测Fe2+、透射电镜观察线粒体形态。

4

转录组测序及KISS1候选基因鉴定

寻找Ac2-26调控滋养层细胞铁死亡的关键分子。

对RSL3及RSL3+Ac2-26处理的HTR-8/SVneo细胞进行RNA-seq,结合GeneCards数据库及GEO数据集分析筛选关键基因KISS1。

5

KISS1与铁死亡相关性的机制验证

明确KISS1表达变化对滋养层细胞铁死亡的影响,并验证Ac2-26/ANXA1对KISS1的调控作用。

通过RT-qPCR、Western blot检测KISS1表达变化;在HTR-8/SVneo细胞中过表达或敲低KISS1,观察铁死亡相关表型及蛋白表达变化;验证Ac2-26或ANXA1过表达对KISS1表达的影响。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
L-NAMESigma-AldrichN5751
Ac2-26MCEHY-P1098
HTR-8/SVneo专用完全培养基ProcellCM-0765
RPMI-1640培养基文中未明确说明--
胎牛血清文中未明确说明--
RSL3SelleckS8155
ErastinSelleckS7242
Ferrostatin-1SelleckS7243
二甲基亚砜Sigma-AldrichD1435
RIPA裂解液YameiPC101
蛋白酶抑制剂YameiGRF101
BCA蛋白定量试剂盒CwbioCW0014S
PVDF膜文中未明确说明--
无蛋白快速封闭液YameiPS108P
Tris缓冲盐溶液+吐温20文中未明确说明--
增强型化学发光工作液AbbkineBMU102
凝胶成像系统Tanon--
ANXA1 ELISA试剂盒Enzyme-linked Biotechnologyml038038
逆转录试剂盒TIANGENKR118
SYBR Green荧光定量PCR预混液TIANGENFP217
CCK-8试剂盒ApexbioK2268
MitoSOX Red线粒体超氧化物指示剂Thermo Fisher ScientificM36008
BODIPY 581/591 C11脂质过氧化探针Thermo Fisher ScientificD3861
FerroOrange不稳定铁探针DojindoF374
耗氧率工作液Dojindo LaboratoriesE297
GSH检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteA006-2-1
MDA检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteA003-2-2
铁检测试剂盒Applygen TechnologyE1042-100
ANXA1抗体Abcamab214486
KISS1抗体Abcamab275874
4-HNE抗体Bioss Antibodiesbs-6313R
MMP-9抗体AbiowellAWA59107
CK7抗体Proteintech17513-1-AP
HLA-G抗体Proteintech66447-1-Ig
GPX4抗体Abcamab125066
XCT抗体Abcamab307601
NRF2抗体Proteintech16396-1-AP
FTH1抗体Cell Signaling Technology#4393
β-actin抗体Proteintech66009-1-IG
辣根过氧化物酶标记二抗ProteintechSA00001-2
JEM-1400 FLASH透射电子显微镜文中未明确说明--
荧光显微镜Thermo Fisher--
比色酶标仪Tanon--
NanoDrop ND-1000分光光度计Thermo Fisher Scientific(原文未明确,但通常为Thermo,此处按文中未明确标注处理)--
Agilent 2100生物分析仪Agilent--
Illumina NovaSeq 6000测序仪Illumina--
无创尾套血压测量系统(型号BP-2000)Visitech SystemsBP-2000
ImageJ软件文中未明确说明--
GraphPad Prism统计软件GraphPad Software10.2.3

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
人胎盘组织样本收集
样本量:PE组(n=12)与正常对照组(n=12);部分实验(铁、MDA、GSH)n=8;纳入标准:依据2020年ACOG指南,严重PE定义(SBP≥160或DBP≥110 mmHg等)
阅读提示:详见Materials and methods - Study participants and sample collection;Table S1
动物模型
小鼠品系、周龄、体重:CD-1,6周龄雌性(20-25g),7周龄雄性(28-32g);SPF条件;L-NAME剂量:100 mg/kg/day腹腔注射(E8.5-E18.5);Ac2-26剂量:1 mg/kg/day腹腔注射;每组动物数:10只
阅读提示:详见Materials and methods - Animal;Figure 3a
细胞培养与处理
HTR-8/SVneo细胞系来源(Procell, Cat. CL-0765)及培养基(Cat. CM-0765);培养条件:37°C, 5% CO2;RSL3浓度:1 μM;erastin浓度:5 μM;Ac2-26浓度:10 μM(部分1 μM, 5 μM);Ferrostatin-1浓度:1 μM;处理时间:24小时
阅读提示:详见Materials and methods - Cell culture;Figure 4
关键基因操作
慢病毒载体:oe-ANXA1, oe-KISS1, sh-KISS1, OE-NC, KD-NC;转染后72小时;嘌呤霉素筛选稳定克隆;si-KISS1敲低验证
阅读提示:详见Materials and methods - Transfection;Table S2
RNA-seq
处理条件:对照(RSL3 1 μM)与实验组(RSL3 1 μM + Ac2-26 10 μM);样本数:每组3个生物学重复;测序平台:Illumina NovaSeq 6000
阅读提示:详见Materials and methods - mRNA sequencing