EZH1缺陷通过激活NRF2在脓毒症相关肝损伤中促进铁死亡抵抗

EZH1 deficiency promotes ferroptosis resistance by activating NRF2 in sepsis-associated liver injury.

作者信息Meihua Mei, Ying You, Ningxin Tan, Xiaoshun He, Junqi Huang
PMID40490833
发布时间2025-06-09
DOI10.1186/s13148-025-01892-2

实验完整度

包含体内CLP和LPS模型、体外AML12细胞模型、CUT&RUN测序、功能验证(CCK8、流式)及机制验证(NRF2抑制剂逆转)。

主要模型

小鼠CLP脓毒症模型 小鼠LPS内毒素血症模型 AML12小鼠正常肝细胞系

重点核对

Ezh1−/−小鼠(C57BL/6N背景,Cyagen Biosciences,品系号KOCMP-14055-Ezh1-B6N) CLP模型:结扎75%盲肠,18号针穿刺 LPS模型:腹腔注射25 mg/kg LPS (O111:B4) 体外:AML12细胞,LPS 100 ng/ml,DS3201 5 nM,ML385(浓度文中未明确说明) 检测:ALT/AST、铁染色、MDA、GSH、CUT&RUN、Western blot

摘要

脓毒症相关急性肝损伤(SALI)是脓毒症的一种主要临床并发症,由过度、不受控制的炎症引起。近年来,表观遗传调控机制在SALI中的作用逐渐受到重视。在此,我们研究了组蛋白赖氨酸N-甲基转移酶EZH1(zeste同源物增强子1)的抑制在SALI中通过激活核因子红细胞衍生2样2(NRF2)促进铁死亡抵抗的作用。我们发现EZH1缺陷提高了致死性脓毒症动物的存活率。EZH1缺陷小鼠表现出SALI减轻,肝细胞铁死亡减少。EZH1缺陷减弱了Nfe2l2启动子上的H3K27me3修饰,导致NRF2的表达和核转位增加。在体外,LPS诱导的铁死亡模型中,EZH1抑制剂DS3201表现出抗铁死亡作用,而NRF2抑制剂ML385可逆转该作用。这些发现表明,EZH1缺陷或DS3201抑制通过激活NRF2减轻肝脏铁死亡,提示靶向EZH1可能是SALI的一种新的治疗策略。

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
EZH1是否通过调控NRF2影响脓毒症相关肝损伤中的铁死亡?
核心机制
EZH1缺陷或抑制减少Nfe2l2启动子上的H3K27me3修饰,促进NRF2表达和核转位,上调下游xCT和GPX4,从而抑制铁死亡。
主要证据
体内:Ezh1−/−小鼠在CLP和LPS模型中存活率提高,肝损伤减轻,铁死亡特征(铁沉积、MDA、线粒体损伤)减少;CUT&RUN显示Nfe2l2启动子H3K27me3峰值降低;体外:DS3201抑制LPS诱导的AML12细胞铁死亡,ML385逆转该效应。
研究意义
靶向EZH1可能成为SALI的一种新的治疗策略。

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

建立脓毒症模型并评估EZH1缺陷的生存获益

验证EZH1缺陷是否提高致死性脓毒症的生存率并减轻肝损伤。

构建CLP脓毒症模型和LPS内毒素血症模型,比较WT和Ezh1−/−小鼠的生存率、肝功能(ALT/AST)和肝脏组织学(H&E染色)。

2

评估EZH1缺陷对肝铁死亡的影响

检测EZH1缺陷是否减轻脓毒症小鼠肝脏铁死亡。

通过PI染色、透射电镜、铁染色、Fe2+含量、MDA和GSH水平,以及Western blot和qPCR检测铁死亡相关蛋白和基因(GPX4、xCT、COX2)。

3

检测EZH1缺陷对Nfe2l2启动子H3K27me3修饰及NRF2表达的影响

验证EZH1缺陷是否通过表观遗传调控NFE2L2表达。

用CUT&RUN测序检测肝脏中Nfe2l2启动子H3K27me3富集,用qRT-PCR和Western blot检测NRF2 mRNA和蛋白表达,以及核转位。

4

建立LPS诱导的体外肝细胞铁死亡模型并验证EZH1抑制剂的作用

验证EZH1抑制剂DS3201在体外是否抑制铁死亡,并确认NRF2的介导作用。

用LPS处理AML12细胞,加入DS3201和/或ML385,检测细胞活力(CCK8)、ROS、细胞死亡(7-AAD)、线粒体膜电位(JC-1)、脂质过氧化(C11 BODIPY)以及铁死亡相关蛋白和基因表达。

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
Ezh1基因敲除小鼠Cyagen BiosciencesKOCMP-14055-Ezh1-B6N
异氟烷----
脂多糖(O111:B4)Sigma-Aldrich32160405
ALT检测试剂盒JianchengC0092-1
AST检测试剂盒JianchengC010-2-1
碘化丙啶Keygen BiotechKGA214
OCT包埋剂SAKURA4583
LSM880共聚焦显微镜ZeissLSM880
HT-7500透射电子显微镜Phenom Pharos G2--
丙二醛检测试剂盒Beyotime BiotechnologyS0131S
还原型谷胱甘肽检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteA006-2-1
组织铁检测试剂盒Elabscience BiotechnologyE-BC-K773-M
EpiTM CUT&RUN检测试剂盒EpibiotekR1816
EpiTM DNA纯化磁珠EpibiotekR1809
QIAseq超低起始量文库构建试剂盒QIAGEN180495
AML12细胞系Procell Life Science&Technology--
DMEM培养基----
ErastinMCEHY-15763
Ferrostatin-1MCEHY-15763
DS3201MCEHY-109108
ML385MCEHY-100523
CCK8试剂盒Dojindo LaboratoriesCK04
DCFH-DA荧光探针Beyotime BiotechnologyS0033S
C11 BODIPY 581/591荧光探针ABclonal TechnologyRM02821
JC-1荧光探针MCEHY-K0601
7-AAD染料Jiangsu Keygen BiotechKGA219
Trizol试剂Invitrogen--
SuperScript III第一链合成系统Invitrogen--
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime--
PVDF膜----
抗EZH1抗体AbcamEPR25352-1
抗H3K27me3抗体AbcammAbcam 6002
抗Histone H3抗体Abcamab18521
抗β-Actin抗体Abcamab8227
抗COX2抗体AbcamRM1026
抗GPX4抗体AbcamEPNCIR144
抗NRF2抗体CST#12721
抗xCT抗体AbcamEPR8290
抗小鼠IgG HRP标记二抗CST7076
抗兔IgG HRP标记二抗CST7074

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
脓毒症模型
CLP模型:结扎75%盲肠,18号针穿刺;LPS模型:25 mg/kg腹腔注射;小鼠周龄、性别(6-8周龄雄性)
阅读提示:详见主要方法中“动物与模型”部分
Ezh1−/−小鼠
遗传背景C57BL/6N,基因敲除来源(Cyagen Biosciences, KOCMP-14055-Ezh1-B6N)
阅读提示:详见主要方法中“动物与模型”部分
体外细胞模型
AML12细胞系,LPS浓度(100 ng/ml),DS3201浓度(5 nM),ML385浓度(文中未明确说明),处理时间(24小时)
阅读提示:详见主要方法中“细胞培养”和结果“LPS可诱导体外肝细胞铁死亡”
铁死亡评估
检测指标:组织铁染色、Fe2+含量、MDA、GSH、PI染色、TEM;抗体:anti-GPX4, anti-xCT, anti-COX2等
阅读提示:详见主要方法中“肝损伤”、“氧化应激指标检测”及结果“EZH1缺陷改善脓毒症小鼠肝脏铁死亡”
机制验证
CUT&RUN测序:H3K27me3抗体(1:100),数据分析(IGV);NRF2抑制剂(ML385)的使用浓度和时间(未明确)
阅读提示:详见主要方法中“CUT&RUN测序”及结果“NRF2与EZH1抑制剂DS3201改善肝细胞铁死亡相关”