转录因子FOS通过EIF5A调控金黄色葡萄球菌感染性骨髓炎的铁死亡与炎症机制研究

为解决金黄色葡萄球菌(S. aureus)感染性骨髓炎(OM)中炎症与骨损伤的分子机制问题，首都医科大学附属北京世纪坛医院的研究团队揭示了转录因子FOS通过靶向EIF5A促进铁死亡(ferroptosis)和炎症反应的关键作用。研究发现，FOS-EIF5A轴通过调控GPX4、ACSL4等铁死亡相关蛋白及TNF-α、IL-6等炎症因子，加剧疾病进展，同时提出EIF5A和FOS可作为潜在诊断标志物。该研究为OM治疗提供了新靶点，发表于《Journal of Orthopaedic Surgery and Research》。

　　

论文解读

骨髓炎(OM)是一种令人闻风丧胆的骨骼感染性疾病，患者往往面临截肢风险。其中，金黄色葡萄球菌(S. aureus)是罪魁祸首，它能狡猾地入侵骨组织并抵抗抗生素治疗。更棘手的是，目前对OM的分子机制认知有限，尤其是铁死亡(ferroptosis)——一种铁依赖性的细胞死亡形式，以及炎症反应的调控网络仍是一片迷雾。

首都医科大学附属北京世纪坛医院的研究团队将目光锁定在两个关键分子上：真核翻译起始因子EIF5A和原癌基因FOS。EIF5A虽在癌症和炎症中有所研究，但在OM中的角色仍是未解之谜；而FOS作为转录因子，其与OM的关联更是空白。这项发表于《Journal of Orthopaedic Surgery and Research》的研究，首次揭示了FOS通过靶向EIF5A驱动铁死亡和炎症的分子机制，为OM治疗提供了全新视角。

关键技术方法
研究结合生物信息学分析(GEO数据库GSE6269)、临床样本检测(30例OM患者血液)、细胞实验(S. aureus感染的MG-63成骨细胞模型)和分子生物学技术。通过qRT-PCR、Western blot检测基因表达，CCK-8评估细胞活力，ELISA测定炎症因子(TNF-α、IL-1β、IL-6)，并利用CHIP和双荧光素酶报告实验验证FOS与EIF5A的调控关系。铁死亡标志物(ROS、MDA、Fe²⁺、GSH)和关键蛋白(GPX4、ACSL4、FTH1)的检测完善了机制链条。

研究结果

EIF5A在S. aureus感染的OM中上调
生物信息学分析和临床样本验证显示，EIF5A在OM患者血液和感染细胞中表达显著升高。体外实验证实，敲低EIF5A能挽救S. aureus导致的细胞活力下降，降低ROS、MDA和Fe²⁺水平，同时提升抗氧化剂GSH，提示EIF5A是铁死亡的关键推手。

FOS靶向调控EIF5A
通过数据库筛选和实验验证，团队发现FOS能直接结合EIF5A启动子区域(位点1特异性结合)，双荧光素酶报告系统进一步确认了这一调控关系。在OM患者中，FOS与EIF5A表达呈正相关，且两者在诊断ROC曲线中表现出高AUC值(0.8920和0.8112)，凸显其临床潜力。

FOS-EIF5A轴驱动铁死亡与炎症
沉默FOS可显著抑制铁死亡标志物(降低ACSL4、提升GPX4/FTH1)和炎症因子(TNF-α、IL-1β、IL-6)，而过表达EIF5A能逆转这些效应。这一链条明确揭示了FOS通过EIF5A加剧OM病理进程的机制。

结论与意义
该研究首次阐明FOS-EIF5A轴在OM中的核心作用：FOS通过转录激活EIF5A，进而调控铁死亡关键蛋白(GPX4/ACSL4/FTH1)和炎症因子，形成“转录因子-效应分子-病理表型”的完整通路。这不仅填补了OM分子机制的空白，更提出了EIF5A和FOS作为诊断标志物的转化价值。尽管研究未覆盖所有感染类型，但其为开发靶向FOS-EIF5A的精准治疗策略奠定了理论基础，未来或可惠及面临截肢风险的OM患者。