HERC2-FTL轴对铁稳态的破坏会导致软骨细胞丢失,并加重骨关节炎

《Apoptosis》:Disruption of iron homeostasis by HERC2-FTL axis leads to chondrocyte loss and exacerbates osteoarthritis

【字体: 时间:2026年03月20日 来源:Apoptosis 8.1

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  骨关节炎(OA)中HERC2通过降解FTL激活自噬依赖铁死亡促进疾病进展,经分子对接筛选出PAC作为潜在治疗药物,体内实验证实HERC2缺陷可缓解OA病理改变。

  

摘要

骨关节炎(OA)是一种常见的退行性关节疾病,其特征是软骨退化、炎症和软骨下骨重塑。铁死亡(ferroptosis)是一种依赖铁的程序性细胞死亡形式,最近被发现是导致OA进展的关键因素。然而,其上游调控机制尚不清楚。HERC2是一种具有HECT结构域的E3泛素连接酶,已知可调节铁代谢,但其在OA中的作用尚未被研究。ATDC5软骨细胞被IL-1β或Erasatin处理。研究了HERC2敲低或过表达对铁死亡、自噬、氧化应激和软骨基质蛋白的影响。通过HERC2免疫沉淀-质谱分析鉴定出的蛋白质与UbiBrowser预测的底物进行了交叉参考,并使用STRING和Cytoscape构建了蛋白质相互作用网络(PPI)。通过共免疫沉淀和泛素化实验验证了HERC2与FTL之间的相互作用。为了寻找治疗化合物,使用AutoDock Vina对HERC2与PubChem中与铁死亡相关的化合物进行了分子对接。原花青素(Proanthocyanidins, PAC)被确定为最佳候选物质,并在体外得到了验证。在体内实验中,HERC2缺陷小鼠接受了DMM手术以诱导OA。HERC2在OA中表达上调,通过泛素化并降解铁蛋白轻链(Ferritin light chain, FTL)来促进铁死亡,从而导致铁积累、自噬激活和软骨基质丢失。在体外实验中,使用铁死亡抑制剂Liproxstatin-1或针对HERC2的化合物PAC处理可恢复氧化还原平衡,减少脂质过氧化,并在炎症和铁死亡胁迫下提高软骨细胞存活率。在体内实验中,HERC2缺陷可减轻OA的严重程度,保护软骨和软骨下骨的完整性,并改善关节功能。HERC2通过促进FTL降解来激活依赖自噬的铁死亡,从而加速OA的进展。利用铁死亡抑制剂或像PAC这样的HERC2结合化合物来靶向这一通路可能为OA的治疗提供一种有前景的方法。

图形摘要

HERC2通过促进FTL降解来激活依赖自噬的铁死亡,从而加速OA的进展。

骨关节炎(OA)是一种常见的退行性关节疾病,其特征是软骨退化、炎症和软骨下骨重塑。铁死亡(ferroptosis)是一种依赖铁的程序性细胞死亡形式,最近被发现是导致OA进展的关键因素。然而,其上游调控机制尚不清楚。HERC2是一种具有HECT结构域的E3泛素连接酶,已知可调节铁代谢,但其在OA中的作用尚未被研究。ATDC5软骨细胞被IL-1β或Erasatin处理。研究了HERC2敲低或过表达对铁死亡、自噬、氧化应激和软骨基质蛋白的影响。通过HERC2免疫沉淀-质谱分析鉴定出的蛋白质与UbiBrowser预测的底物进行了交叉参考,并使用STRING和Cytoscape构建了蛋白质相互作用网络(PPI)。通过共免疫沉淀和泛素化实验验证了HERC2与FTL之间的相互作用。为了寻找治疗化合物,使用AutoDock Vina对HERC2与PubChem中与铁死亡相关的化合物进行了分子对接。原花青素(Proanthocyanidins, PAC)被确定为最佳候选物质,并在体外得到了验证。在体内实验中,HERC2缺陷小鼠接受了DMM手术以诱导OA。HERC2在OA中表达上调,通过泛素化并降解铁蛋白轻链(Ferritin light chain, FTL)来促进铁死亡,从而导致铁积累、自噬激活和软骨基质丢失。在体外实验中,使用铁死亡抑制剂Liproxstatin-1或针对HERC2的化合物PAC处理可恢复氧化还原平衡,减少脂质过氧化,并在炎症和铁死亡胁迫下提高软骨细胞存活率。在体内实验中,HERC2缺陷可减轻OA的严重程度,保护软骨和软骨下骨的完整性,并改善关节功能。HERC2通过促进FTL降解来激活依赖自噬的铁死亡,从而加速OA的进展。利用铁死亡抑制剂或像PAC这样的HERC2结合化合物来靶向这一通路可能为OA的治疗提供一种有前景的方法。

图形摘要

HERC2通过促进FTL降解来激活依赖自噬的铁死亡,从而加速OA的进展。

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