本文介绍了南京大学医学院等团队合作发表在《Redox Biology》期刊上的研究,关于LOX介导的ECM机械应力诱导Piezo1激活在缺氧缺血性脑损伤(HIBD)中的作用及LOX新型抑制剂的鉴定。研究旨在探究LOX在HIBD中的具体作用机制,并鉴定出新的LOX抑制剂创伤酸(TA)。
研究团队探究了LOX如何促进神经元铁死亡,发现LOX通过增加ECM硬度激活Piezo1,进而诱导神经元铁死亡。
研究团队通过筛选发现了新的LOX抑制剂TA,并进行了一系列实验验证其效果和安全性。
今天我们介绍的研究是南京大学医学院、上海交通大学医学院附属同仁医院虹桥国际医学研究所、西湖大学医学院附属杭州第一人民医院等团队合作发表在《Redox Biology》期刊的工作:LOX-mediated ECM mechanical stress induces Piezo1 activation in
hypoxic-ischemic brain damage and identification of novel inhibitor of LOX:LOX介导的ECM机械应力诱导Piezo1激活在缺氧缺血性脑损伤中的作用及LOX新型抑制剂的鉴定:
新生儿缺氧缺血性脑病(HIE)是一种严重的新生儿神经系统疾病,与高死亡率和长期残疾率相关。HIE的特征包括神经元损伤、脑水肿和神经炎症,导致显著的神经功能缺陷和随后的发展障碍。目前,治疗性低温是唯一的治疗手段,但效果有限。铁死亡作为一种新的细胞死亡形式,在HIE中发挥作用,但其具体机制尚不清楚。赖氨酸氧化酶(Lysyl oxidase, LOX)是一种与ECM重塑相关的酶,其在神经系统疾病中的作用逐渐被认识,但在HIBD中的作用尚未明确。本研究旨在探究LOX介导的ECM机械应力诱导Piezo1激活在HIBD中铁死亡中的作用,并鉴定LOX的新抑制剂。
研究主要发现1)(临床相关性)在HIE中的表达与疾病严重程度密切相关,可能是HIE的潜在生物标志物;2)(功能研究)LOX的药理学抑制或Piezo1的抑制可以减轻HIBD中的神经元铁死亡和改善学习记忆障碍;3)(机制探索)LOX通过增加Collagen I/III成分促进ECM重塑,可能导致损伤部位硬度增加和Piezo1通道的激活;4)(新抑制剂发现和药效研究)值得注意的是,研究团队鉴定了一种新的LOX特异性抑制剂创伤酸(TA),TA能有效抑制LOX酶活性,减轻神经元铁死亡,并促进突触可塑性。为了探究LOX在HIE中的潜在作用,研究团队开展了临床样本和动物模型实验,检测了LOX的表达水平。发现LOX在HIE患者和模型中显著上调,说明LOX可能作为HIE的生物标志物,为HIE的诊断和治疗提供了新的分子靶点。为了评估LOX在HIBD中的作用,研究团队开展了BAPN和GsMTx4药理学干预实验,检测了脑水肿、脑梗死体积和神经元损伤指标。发现LOX抑制能减轻脑损伤和改善认知功能,说明LOX是HIBD治疗的潜在靶点,为HIBD的治疗提供了新的策略。第三部分:LOX介导的ECM重塑和Piezo1激活为了探究LOX如何促进神经元铁死亡,研究团队开展了ECM成分和Piezo1激活实验,检测了Collagen I/III和Piezo1的表达及活性。发现LOX通过增加ECM硬度激活Piezo1,进而诱导神经元铁死亡,说明LOX/ECM/Piezo1轴在HIBD中铁死亡中起关键作用,为理解HIBD的病理机制提供了新的视角。为了寻找新的LOX抑制剂,研究团队开展了筛选到TA并进行TA干预实验,检测了LOX酶活性和神经元铁死亡指标。发现TA能有效抑制LOX并减轻铁死亡,说明TA是治疗HIE的潜在新药物,为HIE的治疗提供了新的化合物。
最后我们简单总结一下:
1研究团队成功凝练了关键科学问题,包括LOX在HIE中的表达和作用、LOX/ECM/Piezo1轴在铁死亡中的角色,以及新抑制剂TA的效果。2研究具有重要的临床意义,因为它直接关联到新生儿HIE的治疗,通过揭示LOX和Piezo1在HIE中的作用,本研究为开发新的治疗策略提供了理论基础和潜在的分子靶点,有助于改善HIE患儿的预后。3研究鉴定LOX的新抑制剂TA为HIE的治疗提供了新的化合物,这在现有研究中较为罕见,具有潜在的转化应用价值。4研究设计严谨,从临床样本到基础实验,再到药物干预,层层递进,逻辑性强。研究团队采用了多种实验技术,包括分子生物学、细胞生物学和动物模型,确保了研究结果的可靠性和全面性。此外,研究还涉及了行为学测试,为评估治疗效果提供了直接证据。基金申请或者课题思路讨论合作请联系Alice: