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PGC-1α通过AMPK/PGC-1α信号通路调控oxLDL诱导的血管内皮细胞铁死亡(Ferroptosis)的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月09日 来源:Atherosclerosis plus 1.4
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本研究针对动脉粥样硬化(AS)中氧化低密度脂蛋白(oxLDL)诱导的血管内皮细胞(VECs)铁死亡机制展开探索,发现线粒体功能失调是oxLDL诱导铁死亡的关键环节,证实PGC-1α通过AMPK/PGC-1α通路调控线粒体功能从而抑制铁死亡。该研究为高脂血症导致的血管病变提供了新的干预靶点,发表于《Atherosclerosis plus》。
论文解读
心血管疾病(CVD)的发病率和死亡率居高不下,而动脉粥样硬化(AS)是其核心病理基础。氧化低密度脂蛋白(oxLDL)在血管内皮的沉积是AS的始动因素,但oxLDL如何通过铁死亡(Ferroptosis)——一种铁依赖的调节性细胞死亡形式——损伤血管内皮细胞(VECs)的机制尚不明确。更棘手的是,线粒体在铁死亡中的作用存在争议,而作为线粒体功能核心调控因子的PGC-1α是否参与这一过程更是未知数。
为解决这些问题,遵义医科大学附属医院的研究团队在《Atherosclerosis plus》发表研究,首次揭示oxLDL通过降低PGC-1α表达诱导线粒体功能障碍,进而激活VECs铁死亡;而AMPK/PGC-1α通路的激活可逆转这一过程。这一发现不仅为AS的早期防治提供了新靶点,更填补了铁死亡与线粒体调控网络的理论空白。
关键技术方法
研究采用人脐静脉内皮细胞(HUVECs)模型,通过CCK-8检测细胞活力,JC-1探针评估线粒体膜电位,流式细胞术检测活性氧(ROS),Western blot和qPCR分析铁死亡标志物(ACSL4、GPX4)及线粒体蛋白(TOM20、TIM23),并利用AMPK激活剂GSK621和PGC-1α siRNA进行功能验证。
研究结果
oxLDL诱导VECs铁死亡
实验证实oxLDL以浓度和时间依赖性方式降低VECs活力,伴随ROS升高、GPX4下调、ACSL4上调和铁离子(Fe2+
)蓄积,而铁死亡抑制剂Fer-1可逆转这些效应。
线粒体功能障碍是关键环节
oxLDL导致线粒体膜电位下降和mtDNA释放,清除线粒体(通过Parkin过表达联合CCCP处理)显著减轻铁死亡,证实线粒体的核心作用。
PGC-1α的调控作用
oxLDL下调PGC-1α表达,而过表达PGC-1α可恢复线粒体功能,抑制ROS和ACSL4,提升GPX4,从而缓解铁死亡。
AMPK/PGC-1α通路机制
AMPK激活剂GSK621通过上调PGC-1α发挥保护作用,而PGC-1α敲除则抵消AMPK的益处,表明该通路是调控铁死亡的枢纽。
结论与意义
研究首次阐明PGC-1α通过AMPK/PGC-1α-线粒体轴抵抗oxLDL诱导的VECs铁死亡,为AS治疗提供了新思路:靶向增强PGC-1α活性可能成为保护血管内皮的新策略。尽管仍需体内实验验证,但该研究揭示了铁死亡与能量代谢的交叉调控机制,为代谢性血管病变的干预开辟了潜在途径。
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