SP1介导的LCN2转录诱导在脑出血后导致铁死亡相关的星形胶质细胞损伤

《Neurochemical Research》：SP1-Mediated Transcriptional Induction of LCN2 Contributes to Ferroptosis-Related Astrocytic Injury After Intracerebral Hemorrhage

　　

摘要

背景

脑内出血（ICH）会导致继发性脑损伤，涉及铁死亡（ferroptosis）和神经炎症。脂钙素-2（LCN2）在脑内出血后迅速被诱导产生，但其在大脑星形胶质细胞（astrocytes）中早期诱导的机制尚不清楚。本研究探讨了特异性蛋白1（SP1）是否调节LCN2的表达，并是否对与铁死亡相关的星形胶质细胞损伤有所贡献。

方法

使用HOMER和JASPAR筛选了可能调控Lcn2的转录因子。在胶原酶诱导的脑内出血模型、经血红素处理的CTx-TNA2细胞以及原代大鼠星形胶质细胞中研究了SP1与LCN2之间的关系。使用扑利霉素（PLI）抑制SP1相关的转录活性，并通过LCN2过表达进行 rescue 实验。通过ChIP-qPCR评估SP1在Lcn2启动子上的结合情况。通过分子、生化、组织学和超微结构分析来评估与铁死亡相关的变化。

结果

脑内出血后SP1和LCN2的水平迅速升高，其中最强的荧光信号出现在与星形胶质细胞相关的区域。PLI降低了SP1和LCN2的表达，减轻了铁的积累、脂质过氧化、线粒体异常以及炎症细胞因子的变化。血红素增加了SP1在Lcn2启动子上的结合程度，在原代星形胶质细胞中也观察到了类似的SP1-LCN2反应。LCN2过表达部分逆转了PLI诱导的SLC7A11和GPX4表达增加以及ACSL4表达减少的情况，同时也部分逆转了KEAP1-NRF2相关蛋白的变化。

结论

我们的研究结果支持SP1依赖性转录激活LCN2作为脑内出血后其早期诱导的机制。LCN2过表达的部分恢复作用进一步将SP1-LCN2通路与出血应激下的铁死亡相关星形胶质细胞损伤联系起来。

图解摘要

背景

脑内出血（ICH）会导致继发性脑损伤，涉及铁死亡（ferroptosis）和神经炎症。脂钙素-2（LCN2）在脑内出血后迅速被诱导产生，但其在大脑星形胶质细胞（astrocytes）中早期诱导的机制仍不清楚。本研究探讨了特异性蛋白1（SP1）是否调节LCN2的表达，并是否对与铁死亡相关的星形胶质细胞损伤有所贡献。

方法

使用HOMER和JASPAR筛选了可能调控Lcn2的转录因子。在胶原酶诱导的脑内出血模型、经血红素处理的CTx-TNA2细胞以及原代大鼠星形胶质细胞中研究了SP1与LCN2之间的关系。使用扑利霉素（PLI）抑制SP1相关的转录活性，并通过LCN2过表达进行 rescue 实验。通过ChIP-qPCR评估SP1在Lcn2启动子上的结合情况。通过分子、生化、组织学和超微结构分析来评估与铁死亡相关的变化。

结果

脑内出血后SP1和LCN2的水平迅速升高，其中最强的荧光信号出现在与星形胶质细胞相关的区域。PLI降低了SP1和LCN2的表达，减轻了铁的积累、脂质过氧化、线粒体异常以及炎症细胞因子的变化。血红素增加了SP1在Lcn2启动子上的结合程度，在原代星形胶质细胞中也观察到了类似的SP1-LCN2反应。LCN2过表达部分逆转了PLI诱导的SLC7A11和GPX4表达增加以及ACSL4表达减少的情况，同时也部分逆转了KEAP1-NRF2相关蛋白的变化。

结论

我们的研究结果支持SP1依赖性转录激活LCN2作为脑内出血后其早期诱导的机制。LCN2过表达的部分恢复作用进一步将SP1-LCN2通路与出血应激下的铁死亡相关星形胶质细胞损伤联系起来。

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