3个月见刊！被“铁代谢、铁自噬、线粒体自噬与铁死亡的交互和平衡”秀到了！原来是审稿快，巨好发的神仙Top刊Redox Biol！

生信图书馆 · 公众号 · · 2025-02-18 19:00

正文

是不是有很多小伙伴会觉得铁死亡这个热点已经流行太久了，想设计个高分思路挺难的？其实并没有！今天馆长带来的这篇来自首都医科大学公共卫生学院毒理学与卫生化学系团队的文章，结合了铁代谢、铁自噬、线粒体自噬，照样登上了 Redox Biology （IF 10.7）。说到这个期刊，馆长再安利一下，这是一个专注于氧化还原生物学领域的学术平台，根据新近发表的情况，平均 2个月左右录用，最快21天接收，速度算是很快了，需要的友友可以考虑哦！

这篇文章旨在探究PM2.5诱导心脏肥大的作用机制，结合体内外实验，通过使用时间梯度暴露模型和稳定的NCOA4（ 铁自噬关键蛋白 ）敲低AC16细胞系，阐明PM2.5诱导的铁代谢失衡介导细胞自噬（ 铁自噬和线粒体自噬 ）交互的精确机制（ 具体机制：铁代谢失衡、铁自噬和线粒体自噬的交互 ）；此外还评估了MitoQ（ 靶向线粒体的抗氧化剂 ）对PM2.5引起的心脏毒性的干预效果。临床意义拉满！这么好的文章值得宝子们细细品味，有疑问的地方可以滴滴馆长：课题设计、生信分析，思路复现，通通是馆长的擅长领域！

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题目： PM2.5诱导的铁稳态失衡通过铁死亡以选择性自噬串扰方式触发心脏肥大

杂志： Redox Biology

影响因子： IF= 10.7

发表时间： 202 4 年 4月

研究背景

PM2.5暴露与心脏重构相关，其中心脏肥大是主要临床表现之一。在心肌肥厚中起着重要角色是铁死亡。然而，PM2.5通过铁死亡诱导心肌肥大的潜在机制仍不清楚。本研究旨在探讨PM2.5致心肌肥厚的分子机制及MitoQ在此过程中的干预作用。

PM2.5通过触发心肌细胞铁死亡促进心肌肥大的示意图

研究思路

主要结果

1. PM2.5促进心肌肥大和铁死亡

采用超声心动图分析PM2.5对样本心功能的影响。首先， M型超声心动图显示，与对照组相比，暴露于PM2.5的小鼠表现出LVAWs、LVPWs、LVAWd和LVPWd的显著升高，以及LVID和LVIDd的降低（图1 ）。

图 1.PM2.5促进C57 BL/6 J小鼠心肌肥厚和心肌肥厚

（2）上述形态学特征及铁凋亡标志物的异常锡永均提示了铁死亡的发生。为了进一步验证作者的发现，采用蛋白质印迹法分析了铁死亡相关分子的表达。结果显示PM2.5导致DHODH和COX2（铁死亡标志物）的异常表达（图2 ）

图2 PM2.5可引起C57 BL/6 J小鼠心脏铁自噬和线粒体自噬

2. PM2.5体外诱导铁死亡和线粒体功能障碍

为验证PM2. 5诱导的铁死亡及体内两种选择性自噬（铁噬和丝裂噬）的激活，并进一步探讨其具体调控过程，采用AC 16细胞建立了PM2. 5体外暴露模型（图3）. 最终结果说明了了铁死亡在PM2.5诱导的心肌肥大中的重要性，表明PM2.5可引发AC16的铁死亡。

图3 PM2.5致心肌细胞铁增多和线粒体功能障碍

3. MitoQ减轻PM2.5引起的铁稳态失衡和心脏铁死亡

线粒体靶向抗氧化剂MitoQ可为铁死亡防御系统提供底物，抑制脂质过氧化。利用基于荧光探针的共聚焦显微镜成像和流式细胞术，表明MitoQ减弱了PM2.5引起的亚铁的积累（图4 ）。

图 4 MitoQ可减轻PM2.5诱导的心肌细胞铁稳态失衡

4. PM2.5体外激活的铁自噬和线粒体自噬

与体内研究的发现一致，暴露于PM2.5导致AC 16细胞中铁蛋白吞噬相关分子NCOA 4和FTH 1的异常表达（图5 ）。此外，PM2. 5暴露诱导的Mfn2、Drp1和OPA1表达变化提示了AC16细胞线粒体动力学失衡。 MitoQ对PM2.5引起的铁自噬、线粒体自噬和线粒体动力学失衡具有干预作用，与体内实验结果一致。

图 5 PM2.5干扰了噬铁和噬丝相关分子的表达

5. PM2.5引发的铁稳态失衡介导了铁自噬和线粒体自噬的相互作用

为探讨PM2.5介导铁自噬和线粒体自噬相互作用破坏铁稳态的分子机制，将AC 16细胞暴露于PM2.5中0、3、6、12、24 h，建立时间序列暴露模型。值得注意的是，二价铁进入溶酶体和线粒体的动员表现出不同的时间模式。如图6所示，PM2.5暴露6h，胞内亚铁离子开始与溶酶体共定位，亚铁离子与线粒体共定位发生在12 h，并随着时间的推移逐渐增强。最终说明

3个月见刊！被“铁代谢、铁自噬、线粒体自噬与铁死亡的交互和平衡”秀到了！原来是审稿快，巨好发的神仙Top刊Redox Biol！

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