FBR2通过SIRT3/p53通路调节铁死亡以改善肺纤维化

FBR2 modulates ferroptosis via the SIRT3/p53 pathway to ameliorate pulmonary fibrosis.

作者信息Yu Cheng, Yang Jiao, Wan Wei, Mengjia Kou, Yaodong Cai, Yang Li, Hao Li, Tonghua Liu
PMID40008127
发布时间2025-02-11
DOI10.3389/fphar.2025.1509665

实验完整度

高

包含体内动物模型、组织学、生化、Western blot、qRT-PCR、TEM等多层次验证,并通过Erastin和3-TYP进行功能验证和机制研究。

主要模型

C57BL/6J小鼠博来霉素诱导肺纤维化模型

重点核对

博来霉素剂量:2.5 mg/kg,气管内滴注 FBR2剂量:8.17 g/kg,每日灌胃 Erastin剂量:20 mg/kg,隔日腹腔注射 3-TYP剂量:20 mg/kg,隔日腹腔注射 动物分组:Sham、BLM、FBR2、Erastin、3-TYP,每组10只

摘要

特发性肺纤维化(IPF)是一种病因不明的间质性肺疾病,目前治疗无法阻止疾病进展或恢复肺功能。然而,肺痹方二号(FBR2)是一种经临床验证的中药复方,显示出治疗IPF的潜力。本研究旨在探讨FBR2通过SIRT3/p53通路对铁死亡的调节作用及其改善IPF的治疗潜力。方法:通过气管内滴注博来霉素(BLM)诱导C57BL/6J小鼠肺纤维化,随后灌胃给予FBR2治疗。评估包括组织病理学、ELISA检测细胞因子、IHC和Western blot分析蛋白表达、qRT-PCR定量基因表达。透射电子显微镜(TEM)观察线粒体形态。还探讨了Erastin和SIRT3抑制剂3-TYP的作用,以阐明FBR2的作用机制。结果:FBR2治疗显著减轻了BLM诱导的小鼠肺损伤,表现为体重和存活率改善,促炎细胞因子(包括IL-6和TNF-α)水平降低。FBR2减少了肺组织中的胶原沉积,如Masson染色和Col-I及α-SMA的IHC检测所示,证实其抗纤维化作用。它还降低了肺组织中的铁和MDA水平,增加了GSH-Px活性,改善了线粒体形态,并增强了GPX4和SLC7A11的表达,表明其抑制铁死亡的能力。此外,FBR2增加了SIRT3水平,抑制了p53及其乙酰化形式,促进p53从细胞核转位到细胞质,并在细胞质中与SIRT3共定位。Erastin逆转了FBR2的保护作用,证实了铁死亡在肺纤维化治疗中的核心作用。使用3-TYP进一步证实了FBR2通过SIRT3/p53通路干预铁死亡和细胞衰老。结论:FBR2在BLM诱导的肺纤维化小鼠模型中显示出治疗潜力,其作用通过SIRT3/p53机制调节铁死亡通路介导。这项研究为IPF的靶向治疗提供了新的证据,并进一步了解了其发病机制。

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
FBR2是否通过调控铁死亡及其上游SIRT3/p53通路来改善博来霉素诱导的肺纤维化?
核心机制
FBR2通过上调SIRT3,降低p53及其乙酰化水平,促进p53从细胞核转位至细胞质,进而抑制铁死亡和细胞衰老,从而减轻肺纤维化。
主要证据
在BLM诱导的肺纤维化小鼠模型中,FBR2减轻肺损伤和胶原沉积,降低铁和MDA水平,增加GSH-Px活性,改善线粒体形态,并上调GPX4和SLC7A11表达;Erastin逆转FBR2的抗纤维化和抗铁死亡作用,3-TYP阻断FBR2对SIRT3/p53通路的影响。
研究意义
本研究为FBR2治疗IPF提供了新证据,并强调了铁死亡在IPF发病机制中的重要性。

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

建立肺纤维化模型与分组给药

构建博来霉素诱导的肺纤维化小鼠模型,并评估FBR2的治疗效果。

通过气管内滴注博来霉素(2.5 mg/kg)或生理盐水建立模型,随后从第1天至第20天给予FBR2(8.17 g/kg)灌胃、Erastin(20 mg/kg)或3-TYP(20 mg/kg)腹腔注射。

2

组织病理学评估

评估肺组织损伤和纤维化程度。

采集肺组织,进行H&E、Masson、PPB染色,以及IHC检测α-SMA和Col-I。

3

炎症因子检测

评估血清中炎症因子水平的变化。

使用ELISA试剂盒检测小鼠血清中的TNF-α和IL-6。

4

铁死亡标志物检测

评估铁死亡相关指标的变化。

检测肺组织中总铁含量、MDA水平、GSH-Px活性,并通过TEM观察线粒体形态,通过Western blot检测GPX4和SLC7A11蛋白表达。

5

SIRT3/p53通路分析

探究FBR2对SIRT3/p53通路的影响。

通过Western blot、qRT-PCR和免疫荧光检测SIRT3、p53、乙酰化p53的表达和定位。

6

功能验证实验

验证铁死亡在FBR2治疗中的作用及SIRT3/p53通路的关键性。

使用Erastin(铁死亡诱导剂)和3-TYP(SIRT3抑制剂)处理小鼠,观察对FBR2治疗效果的影响。

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
博来霉素Nippon Kayaku420770
3-TYPMedChem ExpressHY-108331
ErastinMedChem ExpressHY-15763
I型胶原蛋白抗体AbclonalA1352
SLC7A11抗体AbclonalA2413
GPX4抗体AbclonalA11243
SIRT3抗体AbclonalA5718
p21抗体Abcamab188224
α-SMA抗体Proteintech80008-1-AP
p53抗体Proteintech60283-2-Ig
乙酰化p53 (Lys379)抗体Cell Signaling Technology2570S
β-肌动蛋白抗体AffinityAF7018
辣根过氧化物酶标记的山羊抗兔IgGMDLMD912565
去乙酰化酶抑制剂混合物Beyotime BiotechnologyP1112
Zorbax Eclipse C18色谱柱Agilent--
Q-Exactive HF质谱仪Thermo Fisher--
总铁比色法检测试剂盒ElabscienceE-BC-K772-M
MDA检测试剂盒BeyotimeS0131S
谷胱甘肽过氧化物酶检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteA005-1-2
TNF-α ELISA试剂盒Jonln TechnologiesJL10484
IL-6 ELISA试剂盒Jonln TechnologiesJL20268
透射电子显微镜H-7650Hitachi--
细胞裂解液BeyotimeP0013
硝酸纤维素膜GVS1215458
TRIzol试剂AidlabRN0102
SuperScript III逆转录试剂盒EXONGENA502
SYBR qPCR预混液ABI-invitrogen4472920

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
动物模型
小鼠品系、性别、周龄、体重、博来霉素剂量、给药途径
阅读提示:Methods 2.4 Animal models and protocols
FBR2给药
FBR2剂量、给药方式、给药频率、给药时间
阅读提示:Methods 2.4 Animal models and protocols
Erastin和3-TYP给药
Erastin剂量、3-TYP剂量、给药方式、给药频率
阅读提示:Methods 2.4 Animal models and protocols
组织病理学检测
组织固定、包埋、切片厚度、染色方法、评分系统
阅读提示:Methods 2.5 Histological study
铁死亡指标检测
总铁、MDA、GSH-Px检测试剂盒及操作流程
阅读提示:Methods 2.6 Total iron, MDA and GSH-Px assay
Western blot
蛋白提取、上样量、抗体稀释比例、内参
阅读提示:Methods 2.9 Western blot
qRT-PCR
RNA提取、逆转录、PCR条件、引物序列、内参基因
阅读提示:Methods 2.10 qRT-PCR