生物信息学分析
筛选HFpEF中与铁死亡相关的差异表达基因和hub基因。
从GEO数据库下载GSE180065数据集,使用limma包筛选DEGs,进行GO和KEGG富集分析,并与FerrDb数据库取交集获得铁死亡相关DEGs,通过STRING和Cytoscape构建PPI网络,使用MCODE和CytoHubba筛选hub DEGs。
Inhibition of ferroptosis reverses heart failure with preserved ejection fraction in mice.
包含生物信息学分析(DEGs、GO/KEGG、PPI网络)和动物实验(HFpEF模型建立、表型验证、铁死亡抑制剂干预)等至少两个独立证据层级,且包含功能验证(抑制剂改善表型)和机制验证(铁死亡通路蛋白变化)。
HFpEF小鼠模型(HFD+L-NAME诱导5周) GSE180065数据集(小鼠心脏组织转录组) C57BL/6J小鼠
HFpEF模型建立:HFD+L-NAME(0.5 g/L)喂养5周 铁死亡抑制剂给药:Fer-1(2 mg/kg,腹腔注射,每日一次,2周)和DFP(100 mg/kg,腹腔注射,2周) 主要检测指标:心脏舒张功能(E/A、E/e')、铁含量、ROS、MDA、SOD、铁死亡相关蛋白(SLC7A11、GPX4、NRF2) 样本量:每组5只小鼠 统计分析:两组比较用Student's t检验,多组比较用ANOVA
提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。
按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。
筛选HFpEF中与铁死亡相关的差异表达基因和hub基因。
从GEO数据库下载GSE180065数据集,使用limma包筛选DEGs,进行GO和KEGG富集分析,并与FerrDb数据库取交集获得铁死亡相关DEGs,通过STRING和Cytoscape构建PPI网络,使用MCODE和CytoHubba筛选hub DEGs。
验证HFpEF模型是否成功建立,并评估HFpEF相关表型。
C57BL/6J小鼠给予高脂饮食(HFD)和L-NAME(0.5 g/L)饮水5周建立HFpEF模型,通过超声心动图、运动耐量测试、葡萄糖耐量测试、组织学染色等评估心脏结构和功能变化。
验证HFpEF小鼠心脏中铁死亡是否异常激活。
检测铁死亡标志物Ptgs2 mRNA表达、普鲁士蓝染色、总铁含量、ROS水平、SOD活性、MDA水平、透射电镜观察线粒体形态、Western blot检测SLC7A11、GPX4、NRF2、ATF4蛋白表达。
探讨抑制铁死亡是否能改善HFpEF表型并改变hub DEGs表达。
HFpEF小鼠造模5周后,分别腹腔注射Ferrostatin-1(2 mg/kg,每日一次)或Deferiprone(100 mg/kg)或溶剂,持续2周。检测铁死亡指标、心脏功能和组织学变化及hub DEGs表达。
按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。
| 实验环节 | 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|---|
| 动物模型 | Nω-硝基-L-精氨酸甲酯 | Sigma-Aldrich | -- |
| 药物处理 | Ferrostatin-1 | Med Chem Express | -- |
| 去铁酮 | Med Chem Express | -- | |
| 超声心动图 | Vevo 3100小动物高分辨率超声仪 | Fujifilm Visual Sonics | -- |
| MX550D探头 | -- | -- | |
| 组织学 | CD31一抗 | Abcam | ab182981 |
| 普鲁士蓝染色试剂盒 | Solarbio | G1422 | |
| 免疫荧光 | F4/80多克隆抗体 | Proteintech | 28463-1-AP |
| 山羊抗兔IgG(Alexa Fluor 594) | Abcam | ab150080 | |
| ROS检测 | 二氢乙啶 | Sigma-Aldrich | 104821-25-2 |
| 铁含量检测 | 总铁离子比色检测试剂盒 | Elabscience | E-BC-K772-M |
| SOD活性检测 | 总SOD活性检测试剂盒 | Beyotime | S0109 |
| MDA检测 | 丙二醛检测试剂盒 | Beyotime | S0131S |
| 蛋白质印迹 | NRF2抗体 | Proteintech | 16396-1-AP |
| ATF4抗体 | Proteintech | 10835-1-AP | |
| SLC7A11抗体 | Proteintech | 26864-1-AP | |
| GPX4抗体 | Proteintech | 67763-1-Ig | |
| GAPDH抗体 | Proteintech | 60004-1-Ig | |
| RIPA裂解液 | -- | -- | |
| 蛋白酶抑制剂混合物 | Roche | -- | |
| RT-qPCR | TRIzol试剂 | Ambion | -- |
| 逆转录试剂盒 | Bio-Rad | -- | |
| SYBR混合物 | Bio-Rad | -- | |
| 统计 | GraphPad Prism 9.0 | -- | -- |
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 |
|---|---|
| HFpEF小鼠模型建立 | 小鼠品系(C57BL/6J)、性别、年龄?;饲养条件(光暗周期、饮食);L-NAME浓度(0.5 g/L溶于饮用水)、pH调节(7.4);HFD配方;建模时间(5周);对照组(正常饮食)。 阅读提示:Materials and Methods: Animals; Results: Validation of ferroptosis-related hub DEGs expression in HFpEF mice; Figure 3 legend. |
| 铁死亡抑制剂处理 | Ferrostatin-1剂量(2 mg/kg)、给药方式(腹腔注射)、频率(每日一次)、持续时间(2周);溶剂(0.1% DMSO+99.9%玉米油);Deferiprone剂量(100 mg/kg)、给药方式(腹腔注射)、持续时间(2周);溶剂(PBS);给药时间(HFpEF建模5周后开始)。 阅读提示:Materials and Methods: Animals; Results: Ferrostatin-1 inhibits ferroptosis and alters the transcript levels of ferroptosis hub DEGs; Figure 5A. |
| 超声心动图评估 | 麻醉条件(1.5%异氟烷);探头(MX550D,26-52 MHz);心率范围(350-450 bpm);测量的参数(LVEF、E/A、E/e'、LVPWd、LVDd、LVDs、LVSd)。 阅读提示:Materials and Methods: Conventional echocardiography and Doppler imaging. |
| 铁死亡指标检测 | ROS检测使用DHE浓度(10 μmol)和孵育时间(30 min);SOD活性检测组织量(0.1 g)和匀浆方法;MDA检测组织量和血浆;铁含量检测组织量(0.1 g);Western blot抗体稀释比例和蛋白上样量(10-20 µg)。 阅读提示:Materials and Methods: Measurement of ROS, SOD activity, MDA level, Total iron ion content measurement, Western blot analysis. |
| 统计分析 | 数据表示(mean±SEM);正态性检验;两组比较使用Student's t检验;多组比较使用ANOVA(one-way或two-way)和Bonferroni事后检验;显著性水平(P<0.05)。 阅读提示:Materials and Methods: Statistical analysis. |