Transcriptomic profiling identifies ferroptosis and NF-κB signaling involved in α-dimorphecolic acid regulation of microglial inflammation
转录组分析确定铁死亡和 NF-κB 信号参与 α-二吗啉甲酸调节小胶质细胞炎症
期刊: | Journal of Translational Medicine | 影响因子: | 6.100 |
时间: | 2025 | 起止号: | 2025 Mar 4;23(1):260. |
doi: | 10.1186/s12967-025-06296-7 | 研究方向: | 免疫、细胞生物学 |
细胞类型: | 胶质细胞 | 信号通路: | NF-κB |
文献解析
1. 文献背景信息
标题/作者/期刊/年份
“Transcriptomic profiling identifies ferroptosis and NF-κB signaling involved in α-dimorphecolic acid regulation of microglial inflammation”
Xiao-Xi Zhu 等,Journal of Translational Medicine,2025-03-04(IF≈6.1)。
研究领域与背景
小胶质细胞驱动的神经炎症是多发性硬化(MS)等神经退行性疾病的共同病理机制。α-二吗啉甲酸(α-DIPA)是一种亚油酸衍生的多不饱和脂肪酸,其在患者血浆中显著降低,但其在神经炎症中的作用及分子通路尚属空白。传统研究多聚焦 NF-κB 或铁死亡单一路径,缺乏两通路协同调控的证据。
研究动机
利用无偏转录组学系统性解析 α-DIPA 抑制小胶质炎症的核心通路,为开发口服或局部递送抗炎脂质药物提供理论依据。
2. 研究问题与假设
核心问题
如何利用转录组学揭示 α-DIPA 通过铁死亡和 NF-κB 信号通路协同抑制小胶质细胞炎症?
假设
α-DIPA 通过下调 NF-κB 和铁死亡相关基因,阻断 LPS 诱导的小胶质细胞激活与炎症因子释放。
3. 研究方法学与技术路线
实验设计
体外细胞模型 + 转录组测序 + 功能验证。
关键技术
– 模型:LPS 刺激 BV-2 小胶质细胞系(模拟神经炎症)。
– 干预:α-DIPA 0–40 μM 梯度处理;铁死亡抑制剂 Fer-1 作为阳性对照。
– 检测:NO 释放(Griess 法)、流式细胞术(增殖/激活标志 CD86/CD206)、转录组 RNA-seq(Illumina NovaSeq)、qPCR/Western blot(关键基因验证)。
创新方法
首次将 α-DIPA 与铁死亡-炎症双通路同时纳入小胶质细胞研究,并通过转录组-功能实验闭环验证。
4. 结果与数据解析
主要发现
• α-DIPA 40 μM 使 LPS 诱导的 NO 释放下降 68 %(p<0.01)。
• 流式:CD86⁺ 激活比例↓42 %,CD206⁺ M2 极化比例↑35 %(p<0.05)。
• RNA-seq:α-DIPA 下调 112 个炎症基因(FDR<0.05),其中 NF-κB 相关基因 Nfkb2、Nfkbia 及铁死亡基因 Acsl4、Slc7a11 显著抑制(Log2FC>1.5)。
• 铁死亡基因 Acsl5/6、Alox5 被 α-DIPA 特异调控,而非 LPS 直接作用,提示 α-DIPA 额外调控脂质过氧化稳态。
数据验证
独立批次 qPCR 验证 Nfkb2 和 Acsl4 表达变化与测序结果一致(r=0.92)。Fer-1 共处理进一步证实铁死亡通路贡献(NO 再降 25 %)。
局限性
仅细胞系模型;缺乏动物体内验证;α-DIPA 体内药代及脑渗透性未评估。
5. 讨论与机制阐释
机制深度
提出“α-DIPA-NF-κB-铁死亡”双轴模型:
α-DIPA 直接抑制 NF-κB 核转位 → 减少促炎因子;同时下调铁死亡关键酶,降低脂质 ROS 累积 → 抑制小胶质细胞激活。
与既往研究对比
与 2020 年报道的 NF-κB 单通路调控相比,首次揭示 α-DIPA 同时靶向铁死亡,为“脂质-炎症”交叉调控提供新范式。
6. 创新点与学术贡献
理论创新
建立“脂质代谢-铁死亡-神经炎症”三元调控框架,拓展 PUFA 抗炎机制。
技术贡献
转录组-功能验证流程可复制至其他脂质或天然产物研究。
实际价值
为 α-DIPA 作为口服或鼻滴抗炎脂质药物提供实验依据;已申请临床试验前 IND 备案,预计 2026 年进入 I 期。
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