SFTSV通过m6A相关的铁蛋白自噬诱导肝脏铁死亡

SFTSV induces liver ferroptosis through m6A-related ferritinophagy.

作者信息Bingxin Liu, Xiaoyan Tian, Linrun Li, Na Jiang, Min Cheng, Jin Zhu, Zhiwei Wu
PMID40340535
期刊Autophagy
发布时间2025-11
DOI10.1080/15548627.2025.2503564

实验完整度

包含体内动物模型和体外细胞实验,并通过铁死亡抑制剂、m6A位点突变、基因敲除等手段进行了功能验证和机制验证。

主要模型

AG6小鼠模型 Huh-7细胞 HepG2细胞 HEK-293T细胞(用于过表达和敲除实验)

重点核对

SFTSV感染剂量:104 TCID50/只 Fer-1处理浓度:10 mg/kg(体内)、1 μM(体外) SFTSV感染时间:3天(体内)、36-48小时(体外) ATG5 m6A位点突变对铁蛋白自噬的抑制作用 NSs蛋白在ATG5 m6A修饰中的关键作用

摘要

严重发热伴血小板减少综合征(SFTS)是一种由严重发热伴血小板减少综合征病毒(SFTSV)引起的广泛流行的传染病。SFTSV感染具有高死亡率,已成为公共卫生问题。SFTSV感染可诱导多种经典细胞死亡途径。铁死亡是一种新型的铁依赖性调节性细胞死亡形式,参与多种生物学过程,被认为是新的治疗靶点。在本研究中,我们报道SFTSV感染通过下调GPX4、SLC7A11和GSH的表达,并增加活性氧(ROS)和丙二醛(MDA)的水平,扰乱了经典的氧化还原循环。有趣的是,我们观察到SFTSV感染后ATG5 mRNA m6A修饰升高,而m6A位点的突变显著挽救了SFTSV感染诱导的铁蛋白自噬。我们进一步发现,SFTSV的NSs蛋白在驱动铁蛋白自噬中起主要作用。最后,我们发现铁死亡抑制剂ferrostatin-1在体外和体内模型中均能阻止铁死亡并抑制SFTSV感染。总之,我们的研究表明,SFTSV感染可诱导肝脏铁死亡,而m6A修饰的ATG5介导的铁蛋白自噬促进了这一过程。靶向铁死亡可能作为治疗SFTS的潜在疗法。

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
SFTSV感染是否通过铁死亡导致肝损伤,其分子机制是什么?
核心机制
SFTSV通过下调GPX4和SLC7A11抑制系统xc-,同时NSs蛋白通过上调WTAP促进ATG5 mRNA m6A修饰,增强ATG5表达,进而促进NCOA4介导的铁蛋白自噬,导致铁离子释放和脂质过氧化,最终诱导铁死亡。
主要证据
在AG6小鼠模型中,SFTSV感染诱导肝损伤,表现为转氨酶升高、炎症细胞浸润和凝血功能异常,Fer-1可缓解;在细胞中,SFTSV感染引起铁离子积累、脂质过氧化和线粒体萎缩,Fer-1抑制病毒复制;ATG5 m6A位点突变可阻断NSs诱导的铁蛋白自噬。
研究意义
研究揭示了SFTSV感染导致肝损伤的新机制,提出靶向铁死亡可能作为治疗SFTS的潜在策略。

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

体内模型验证SFTSV诱导肝损伤和铁死亡

确定SFTSV感染是否能引起体内铁死亡并导致肝损伤

使用AG6小鼠腹腔注射104 TCID50 SFTSV(E-JS-2013-24株),感染3天后取肝脏;设置Fer-1预处理组。检测血清GOT1/AST、GPT/ALT、炎症因子、凝血指标、铁离子、MDA、GSH、SLC7A11和GPX4表达,并进行H&E染色和病毒载量检测。

2

体外细胞模型验证铁死亡和病毒复制抑制

确认SFTSV在细胞中诱导铁死亡,并验证Fer-1对病毒复制的抑制

在Huh-7和HepG2细胞中感染SFTSV(MOI=1),检测铁离子水平、线粒体形态、ROS、MDA、GSH;用Fer-1预处理后检测以上指标及病毒NP蛋白表达。

3

鉴定病毒蛋白NSs、NP、Gn对铁死亡的影响

确定SFTSV哪个病毒蛋白在诱导铁死亡中发挥作用

在HEK-293T细胞中分别过表达GFP-NSs、flag-NP、his-Gn,检测GPX4、SLC7A11表达,以及MDA、GSH、Fe2+水平。

4

验证SFTSV感染改变ATG5 mRNA m6A修饰并依赖WTAP

证实SFTSV感染通过WTAP上调ATG5 m6A修饰,并促进其表达

进行MeRIP-seq和m6A-RIP-qPCR分析ATG5 m6A修饰;构建ATG5 3'UTR荧光素酶报告载体(WT和m6A突变体),检测荧光素酶活性;敲低WTAP后检测m6A水平和铁蛋白自噬相关蛋白。

5

验证铁蛋白自噬在铁死亡中的作用及ATG5 m6A的关键性

证明SFTSV诱导的铁蛋白自噬导致铁死亡,且ATG5 m6A修饰对此至关重要

检测ATG5、LC3-II/I、SQSTM1/p62、NCOA4、FTH1表达;使用Baf-A1抑制自噬;敲低NCOA4;在ATG5敲除细胞中回补WT或m6A突变ATG5,共转染NSs,检测铁蛋白降解、MDA、ROS、Fe2+水平。

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
Ferrostatin-1 (Fer-1)Selleckchems6702
DMEM培养基GibcoC11965500BT
胎牛血清GibcoA5256701
TRIzol试剂Takara BioT9108
RIPA裂解液Santa Cruz Biotechnology364162A
BCA蛋白定量试剂盒Life Technologies23227
PVDF膜MilliporeISEQ00010
抗GFP抗体Proteintech66002-1-Ig
抗Flag抗体Proteintech66008-4-Ig
抗His抗体Proteintech66005-1-Ig
抗SLC7A11抗体ABclonalA2413
抗GPX4抗体Proteintech67763-1-Ig
抗SQSTM1/p62抗体ABclonalA19700
抗ATG5抗体Proteintech10181-2-AP
抗LC3抗体Proteintech14600-1-AP
抗FTH1抗体Proteintech10727-1-AP
抗NCOA4抗体Cell Signaling Technology66849
CCK-8试剂盒BeyotimeC0038
HiScript III RT SuperMix for qPCRVazymeR323-01
Magna RIPTM RNA结合蛋白免疫沉淀试剂盒Millipore17-701
抗m6A抗体Proteintech68055-1-Ig
Amersham bond-N+膜MilliporeHATF02500
吐温20Sigma AldrichP9416
牛血清白蛋白Sigma AldrichA7638
Triton X-100BeyotimeP0096
DAPI----
抗小鼠IgG二抗InvitrogenA-11008
抗兔IgG二抗InvitrogenA-11012
ProLong Gold抗淬灭剂InvitrogenP36971
MDA检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteM496
FerroOrange检测试剂盒DOJINDOF374
双荧光素酶报告基因检测试剂盒BeyotimeRG010M
奥林巴斯共聚焦显微镜FV3000Olympus--
ABI Prism 7500序列检测系统Applied Biosystems--
Illumina NovaseqTM测序平台Illumina--

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
体内动物模型
AG6小鼠品系、SFTSV毒株、感染剂量、感染时间、Fer-1给药剂量和途径
阅读提示:Materials and methods: SFTSV infection of AG6 mice; Figure 1 legend
体外细胞感染
细胞系来源和培养条件、MOI、感染时间、Fer-1和Erastin处理浓度
阅读提示:Materials and methods: Cell culture; Figure 2 legend
病毒蛋白过表达
HEK-293T细胞、质粒(GFP-NSs、flag-NP、his-Gn)、转染和检测时间
阅读提示:Materials and methods: Western blot; Figure 3 legend
m6A检测
MeRIP-seq方法、RIP-qPCR条件、ATG5探针和抗体、感染时间
阅读提示:Materials and methods: MeRIP-seq, RNA immunoprecipitation; Figure 4 legend
ATG5功能验证
ATG5敲除细胞系、WT-ATG5和mut-ATG5质粒构建、共转染条件、检测指标
阅读提示:Materials and methods: Cell culture, Western blot; Figure 6 legend