DDX3通过Wnt/β-catenin信号通路抑制PTZ诱导的人类神经元SH-SY5Y细胞中的铁死亡（ferroptosis）

《In Vitro Cellular & Developmental Biology - Animal》：DDX3 inhibits PTZ-induced ferroptosis in human neuronal SH-SY5Y cells via Wnt/β-catenin signaling

本研究探讨DDX3在苯妥英钠诱导的人神经细胞SH-SY5Y铁死亡中的作用。通过Western blot、qRT-PCR及氧化应激指标检测，发现DDX3过表达通过激活Wnt/β-catenin通路抑制铁死亡，促进细胞存活并降低脂质过氧化水平。结果为神经退行性疾病治疗提供新靶点。

　　

摘要

铁死亡（Ferroptosis）是一种新型的程序性细胞死亡形式，其特征是脂质过氧化物的积累，并与神经病变疾病相关。然而，其分子机制尚不清楚。本研究旨在探讨DDX3在戊四唑（PTZ）诱导的人类神经元SH-SY5Y细胞中铁死亡过程中的潜在作用机制。PTZ被用来在体外模拟神经病变疾病模型。通过Western blot分析检测DDX3、β-连环蛋白（β-catenin，尤其是Ser37/Thr41位点磷酸化的β-连环蛋白）、GPX4和ACSL4的表达情况。利用免疫荧光（IF）技术检测β-连环蛋白在细胞核内的积累情况。通过qRT-PCR检测MMP-7、c-Myc、cyclin D1、LEF1和Axin2的表达。使用CCK-8测定细胞活力，通过流式细胞术（flow cytometry）检测细胞凋亡。通过生化试剂盒检测总抗氧化状态（TAS）和总氧化状态（TOS）水平，以及ROS的产生情况。还使用生化试剂盒检测MDA、4-HNE、Fe²⁺和GSH的水平。研究结果表明，在PTZ诱导的SH-SY5Y细胞中，DDX3的表达量降低。DDX3的过表达能够提高PTZ诱导的SH-SY5Y细胞的存活率，抑制细胞凋亡，促进TAS和GSH的表达，并降低TOS、MDA、4-HNE、Fe²⁺和ROS的水平，表明DDX3可以减轻PTZ诱导的铁死亡。DDX3的敲低降低了PTZ诱导的SH-SY5Y细胞中的总β-连环蛋白蛋白含量、β-连环蛋白在细胞核内的积累以及Wnt信号通路相关基因（MMP-7、c-Myc、cyclin D1、LEF1和Axin2）和GPX4的表达，同时增加了Ser37/Thr41位点磷酸化的β-连环蛋白的表达。DDX3过表达对上述指标的影响与敲低相反。β-连环蛋白的过表达和Wnt/β-连环蛋白信号通路激活剂CHIR99021增加了PTZ诱导的SH-SY5Y细胞中的总β-连环蛋白蛋白含量、β-连环蛋白在细胞核内的积累以及MMP-7、c-Myc、cyclin D1、LEF1和Axin2的表达，同时降低了Ser37/Thr41位点磷酸化的β-连环蛋白的表达和ACSL4的表达。此外，β-连环蛋白的过表达和CHIR99021提高了细胞活力，减少了细胞凋亡，并上调了TAS、GSH和GPX4的表达，同时降低了TOS、MDA、4-HNE、Fe²⁺和ROS的水平。GPX4的敲低和ACSL4的过表达逆转了β-连环蛋白过表达的影响。进一步的研究结果表明，DDX3通过激活Wnt/β-连环蛋白信号通路来抑制PTZ诱导的SH-SY5Y细胞的铁死亡。我们的发现可能为神经病变疾病的治疗提供新的分子靶点。

铁死亡（Ferroptosis）是一种新型的程序性细胞死亡形式，其特征是脂质过氧化物的积累，并与神经病变疾病相关。然而，其分子机制仍不清楚。本研究旨在探讨DDX3在戊四唑（PTZ）诱导的人类神经元SH-SY5Y细胞中铁死亡过程中的潜在作用机制。PTZ被用来在体外模拟神经病变疾病模型。通过Western blot分析检测DDX3、β-连环蛋白（尤其是Ser37/Thr41位点磷酸化的β-连环蛋白）、GPX4和ACSL4的表达情况。利用免疫荧光（IF）技术检测β-连环蛋白在细胞核内的积累情况。通过qRT-PCR检测MMP-7、c-Myc、cyclin D1、LEF1和Axin2的表达。使用CCK-8测定细胞活力，通过流式细胞术（flow cytometry）检测细胞凋亡。通过生化试剂盒检测总抗氧化状态（TAS）和总氧化状态（TOS）水平，以及ROS的产生情况。还使用生化试剂盒检测MDA、4-HNE、Fe²⁺和GSH的水平。研究结果表明，在PTZ诱导的SH-SY5Y细胞中，DDX3的表达量降低。DDX3的过表达能够提高PTZ诱导的SH-SY5Y细胞的存活率，抑制细胞凋亡，促进TAS和GSH的表达，并降低TOS、MDA、4-HNE、Fe²⁺和ROS的水平，表明DDX3可以减轻PTZ诱导的铁死亡。DDX3的敲低降低了PTZ诱导的SH-SY5Y细胞中的总β-连环蛋白蛋白含量、β-连环蛋白在细胞核内的积累以及Wnt信号通路相关基因（MMP-7、c-Myc、cyclin D1、LEF1和Axin2）和GPX4的表达，同时增加了Ser37/Thr41位点磷酸化的β-连环蛋白的表达。DDX3过表达对上述指标的影响与敲低相反。β-连环蛋白的过表达和Wnt/β-连环蛋白信号通路激活剂CHIR99021增加了PTZ诱导的SH-SY5Y细胞中的总β-连环蛋白蛋白含量、β-连环蛋白在细胞核内的积累以及MMP-7、c-Myc、cyclin D1、LEF1和Axin2的表达，同时降低了Ser37/Thr41位点磷酸化的β-连环蛋白的表达和ACSL4的表达。此外，β-连环蛋白的过表达和CHIR99021提高了细胞活力，减少了细胞凋亡，并上调了TAS、GSH和GPX4的表达，同时降低了TOS、MDA、4-HNE、Fe²⁺和ROS的水平。GPX4的敲低和ACSL4的过表达逆转了β-连环蛋白过表达的影响。进一步的研究结果表明，DDX3通过激活Wnt/β-连环蛋白信号通路来抑制PTZ诱导的SH-SY5Y细胞的铁死亡。我们的发现可能为神经病变疾病的治疗提供新的分子靶点。