长期低剂量铁暴露可诱导人类软骨细胞系产生GPX4介导的对铁死亡（ferroptosis）的抵抗力

《Cell and Tissue Research》：Chronic low-dose iron exposure induces GPX4-mediated resistance to ferroptosis in a human chondrocyte cell line

　　

摘要

骨关节炎（OA）是一种与铁代谢紊乱密切相关的退行性关节疾病。尽管铁在骨关节炎中的作用已被认可，但细胞死亡的具体机制仍不清楚。本研究旨在阐明长期低剂量铁暴露如何影响软骨细胞的存活、铁代谢以及铁死亡（ferroptosis）的易感性。研究了低剂量（20 μM）柠檬酸铁铵（FAC）处理对永生化人软骨细胞系（C-20/A4）在32天内的影响，包括其存活率和对铁死亡的敏感性。评估了细胞活力、形态以及关键铁调节基因（IRGs）和铁死亡相关应激基因的表达情况。在FAC处理第32天时，与对照组相比，软骨细胞的增殖能力和谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）的表达显著增加（p?p?计算机模拟分析骨关节炎软骨的转录组数据发现了170个差异表达基因。功能富集结果显示，铁暴露的软骨细胞中泛素依赖性的分解代谢过程上调，有丝分裂途径下调，这支持了应激反应的改变和细胞周期的紊乱。长期低剂量铁暴露诱导了GPX4的适应性上调，通过维持脂质过氧化物的还原来增强软骨细胞对铁死亡的抵抗力。在治疗上调节GPX4和铁稳态可能为骨关节炎的管理提供新的策略，尤其是在软骨铁失衡的情况下。

图形摘要

长期低剂量铁暴露会诱导软骨细胞中GPX4的上调，从而增强其对铁死亡的抵抗力。抑制GPX4会暴露细胞的脆弱性，促进铁死亡细胞的死亡，突显了GPX4在骨关节炎发病机制中的关键作用及其作为治疗靶点的潜力。

此图像的替代文本可能是由AI生成的。

骨关节炎（OA）是一种与铁代谢紊乱密切相关的退行性关节疾病。尽管铁在骨关节炎中的作用已被认可，但细胞死亡的具体机制仍不清楚。本研究旨在阐明长期低剂量铁暴露如何影响软骨细胞的存活、铁代谢以及铁死亡（ferroptosis）的易感性。研究了低剂量（20 μM）柠檬酸铁铵（FAC）处理对永生化人软骨细胞系（C-20/A4）在32天内的影响，包括其存活率和对铁死亡的敏感性。评估了细胞活力、形态以及关键铁调节基因（IRGs）和铁死亡相关应激基因的表达情况。在FAC处理第32天时，与对照组相比，软骨细胞的增殖能力和谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）的表达显著增加（p?p?计算机模拟分析骨关节炎软骨的转录组数据发现了170个差异表达基因。功能富集结果显示，铁暴露的软骨细胞中泛素依赖性的分解代谢过程上调，有丝分裂途径下调，这支持了应激反应的改变和细胞周期的紊乱。长期低剂量铁暴露诱导了GPX4的适应性上调，通过维持脂质过氧化物的还原来增强软骨细胞对铁死亡的抵抗力。在治疗上调节GPX4和铁稳态可能为骨关节炎的管理提供新的策略，尤其是在软骨铁失衡的情况下。

图形摘要

长期低剂量铁暴露会诱导软骨细胞中GPX4的上调，从而增强其对铁死亡的抵抗力。抑制GPX4会暴露细胞的脆弱性，促进铁死亡细胞的死亡，突显了GPX4在骨关节炎发病机制中的关键作用及其作为治疗靶点的潜力。

此图像的替代文本可能是由AI生成的。