PTBP1介导的DNMT3a活性下降导致PHLDA3低甲基化，进而引发心肌细胞铁死亡，加速缺血/再灌注损伤后的微血管内皮细胞衰老

《Molecular and Cellular Biochemistry》：PHLDA3 hypomethylation at the mercy of PTBP1-mediated DNMT3a decay prompts ferroptosis of cardiomyocytes to accelerate microvascular endothelial cell senescence following ischemia/reperfusion injury

　　

摘要

心肌缺血再灌注损伤是一种复杂的疾病，其特点为氧化应激、炎症以及线粒体功能紊乱。铁依赖性的调控性细胞死亡形式——铁死亡，在心肌缺血再灌注过程中对心肌细胞的损伤起着关键作用。抑制铁死亡能够减少心肌损伤并改善心脏功能，因此成为提升临床治疗效果的极具前景的治疗靶点。研究建立了体内缺血再灌注模型，并通过三苯基四氮唑氯化物染色法来评估梗死面积。组织学变化则通过苏木精和伊红染色、Masson染色、免疫组化以及末端脱氧核苷酸转移酶dUTP缺口末端标记法进行检测。在细胞实验中，研究者利用特定的荧光探针检测活性氧、脂质过氧化以及铁含量，同时通过商业试剂盒测定相关酶学指标。细胞存活率与衰老程度则分别采用细胞计数Kit-8试验和衰老相关β-半乳糖苷酶染色法进行评估。线粒体超微结构通过透射电子显微镜观察，而包括DNA甲基化在内的分子机制则通过甲基化特异性聚合酶链反应加以研究。此外，还通过染色质免疫沉淀和RNA拉取试验，研究了pleckstrin同源结构域家族A成员3、DNA（胞嘧啶-5）甲基转移酶3A以及多聚嘧啶序列结合蛋白1之间的相互作用。沉默PHLDA3基因可在体外缺氧/复氧条件下以及体内缺血再灌注损伤情况下，通过减轻心肌细胞铁死亡以及心脏微血管内皮细胞的衰老，从而发挥保护作用。从机制上看，DNMT3a表达下降是导致PHLDA3甲基化水平降低的原因。同时，PTBP1被确定为一种上游RNA结合蛋白，它在缺氧/复氧损伤期间会破坏DNMT3a mRNA的稳定性，进而间接提高PHLDA3的表达水平。我们的研究结果表明，PTBP1介导的DNMT3a表达下降会导致PHLDA3甲基化水平降低，而这可能促使心肌细胞发生铁死亡，进而引发微血管内皮细胞衰老。