去铁酮通过调节铁死亡在犬新孢子虫感染期间保护巨噬细胞和肝脏

《Acta Parasitologica》：Deferiprone Modulates Ferroptosis to Protect Macrophages and Liver during Neospora caninum Infection

　　

摘要

背景

Neospora caninum（N. caninum）是一种专性胞内顶复门寄生虫，可感染多种哺乳动物宿主的有核细胞，导致严重的临床后果，包括生殖失败（流产、死产）和神经功能障碍。铁死亡是一种以脂质过氧化过度为特征的铁依赖性非凋亡性细胞死亡途径，与铁代谢紊乱和氧化应激密切相关。去铁酮（DFP）是一种临床上获批的铁螯合剂，广泛用于治疗β-地中海贫血、阿尔茨海默病和浅表性含铁血黄素沉着症等铁过载性疾病。虽然铁死亡已被发现与多种疾病状态有关，但其在N. caninum感染中的作用尚不明确。

方法

本研究建立了体外和体内感染模型，以研究铁死亡在N. caninum发病机制中的作用以及DFP的保护机制。在体外实验中，将RAW 264.7细胞感染N. caninum并用DFP处理，随后通过qPCR全面评估活性氧（ROS）、谷胱甘肽（GSH）水平、细胞内铁含量、GPX4表达及寄生虫增殖情况。在体内实验中，C57BL/6小鼠经腹腔注射接种1?×?10^{^7}个速殖子，并连续口服DFP七天。监测体重、食物摄入、肝脏病理变化、氧化应激标志物（GSH和MDA）、铁水平以及铁死亡相关基因表达（GPX4、FTH1和TRF）。

结果

我们的体外研究发现，N. caninum感染显著升高ROS产生和细胞内铁蓄积，同时耗竭GSH并抑制GPX4转录——这些都是铁死亡的标志性特征。值得注意的是，DFP处理逆转了这些效应，恢复了氧化还原平衡并保护宿主组织，而非控制感染。在体内实验中，DFP减轻了N. caninum诱导的肝脏铁死亡，表现为铁稳态恢复正常、GPX4和铁蛋白表达上调以及组织病理学损伤减轻。然而，DFP加重了体重下降，提示铁死亡抑制与代谢适应之间可能存在权衡。

结论

总之，这些结果确立了铁死亡作为N. caninum感染中的关键致病机制，并凸显了DFP的双重作用——在减轻氧化损伤的同时可能损害宿主的代谢反应。我们的发现为利用靶向铁的治疗策略对抗胞内寄生虫感染提供了新的见解，为未来优化宿主导向的抗寄生虫干预措施奠定了途径。

背景

Neospora caninum（N. caninum）是一种专性胞内顶复门寄生虫，可感染多种哺乳动物宿主的有核细胞，导致严重的临床后果，包括生殖失败（流产、死产）和神经功能障碍。铁死亡是一种以脂质过氧化过度为特征的铁依赖性非凋亡性细胞死亡途径，与铁代谢紊乱和氧化应激密切相关。去铁酮（DFP）是一种 clinically approved 的铁螯合剂，广泛用于治疗β-地中海贫血、阿尔茨海默病和浅表性含铁血黄素沉着症等铁过载性疾病。虽然铁死亡已被发现与多种疾病状态有关，但其在N. caninum感染中的作用尚不明确。

方法

本研究建立了体外和体内感染模型，以研究铁死亡在N. caninum发病机制中的作用以及DFP的保护机制。在体外实验中，将RAW 264.7细胞感染N. caninum并用DFP处理，随后通过qPCR全面评估活性氧（ROS）、谷胱甘肽（GSH）水平、细胞内铁含量、GPX4表达及寄生虫增殖情况。在体内实验中，C57BL/6小鼠经腹腔注射接种1?×?10^{^7}个速殖子，并连续口服DFP七天。监测体重、食物摄入、肝脏病理变化、氧化应激标志物（GSH和MDA）、铁水平以及铁死亡相关基因表达（GPX4、FTH1和TRF）。

结果

我们的体外研究发现，N. caninum感染显著升高ROS产生和细胞内铁蓄积，同时耗竭GSH并抑制GPX4转录——这些都是铁死亡的标志性特征。值得注意的是，DFP处理逆转了这些效应，恢复了氧化还原平衡并保护宿主组织，而非控制感染。在体内实验中，DFP减轻了N. caninum诱导的肝脏铁死亡，表现为铁稳态恢复正常、GPX4和铁蛋白表达上调以及组织病理学损伤减轻。然而，DFP加重了体重下降，提示铁死亡抑制与代谢适应之间可能存在权衡。

结论

总之，这些结果确立了铁死亡作为N. caninum感染中的关键致病机制，并凸显了DFP的双重作用——在减轻氧化损伤的同时可能损害宿主的代谢反应。我们的发现为利用靶向铁的治疗策略对抗胞内寄生虫感染提供了新的见解，为未来优化宿主导向的抗寄生虫干预措施奠定了途径。