铁死亡抑制基因MT-1G对腹主动脉瘤发生和破裂的作用及其机制

作者：何骏驹; 袁焰^*

来源：临床与病理杂志, 2023, 43(08): 1518-1527.

• 金属硫蛋白
• 铁死亡
• 腹主动脉瘤
• 靶向治疗

目的：腹主动脉瘤(abdominal aortic aneurysm,AAA)是一种受多种因素影响的慢性主动脉疾病。衰老、吸烟、高血压等AAA相关危险因素可能介导血管组织中铁死亡、自噬和炎症通路的激活，进而调控AAA的发生和发展。本研究旨在通过利用临床数据库筛选参与调控AAA的铁死亡相关基因，并阐明铁死亡相关基因在AAA发生和破裂中的作用及机制。方法：利用基因表达综合(Genes Expression Omnibus,GEO)数据库获取GSE57691数据集的人正常腹主动脉及人AAA基因数据、GSE98278数据集的人稳定未破裂AAA及人破裂AAA基因数据，利用铁死亡数据库获取铁死亡相关基因数据。采用R软件对基因数据进行归一化处理并筛选出参与AAA发生及破裂的关键铁死亡基因。以雄性C57BL/6小鼠为研究对象，采用猪胰腺弹性蛋白酶(porcine pancreatic elastase,PPE)灌注法建立AAA模型(PPE组)，采用real-time RT-PCR和蛋白质印迹法检测PPE组和对照(PBS组)目的基因和蛋白质的表达水平。通过腺相关病毒-9构建过表达MT-1G基因的AAA小鼠模型(OE-MT-1G组)，以空载腺相关病毒-9的AAA小鼠为对照(OE-Ctrl组)。离体测量2组小鼠腹主动脉的最大外直径。采用real-time RT-PCR和蛋白质印迹法检测2组MT-1G基因和蛋白质的表达水平。采用苏木精和伊红(hematoxylin and eosin,HE)染色、EVG(Elastin Van Gieson)染色及Masson染色分别观察2组主动脉的大体形态、弹性纤维降解情况及病理性胶原蛋白含量。采用脂质过氧化物丙二醛(malondialdehyde,MDA)试剂盒检测腹主动脉中MDA的表达水平。结果：基于GSE57691数据集共筛选出225个下调基因及19个上调基因，基于GSE98278数据集共筛选出421个下调基因及659个上调基因，基于铁死亡数据库共下载238个铁死亡抑制基因与264个铁死亡诱导基因，三者取交集得出铁死亡抑制基因MT-1G为唯一与AAA的发生及破裂均显著相关的差异表达基因。进一步提取GSE57671和GSE98278数据集中MT-1G表达数据进行分析，结果显示：与AAA组相比，MT-1G在正常组显著高表达(P<0.001)；与稳定未破裂AAA组相比，MT-1G在破裂AAA组显著低表达(P<0.001)。与PBS组小鼠相比，PPE组小鼠的肾下腹主动脉扩张，小鼠的腹主动脉组织中MT-1G的mRNA及蛋白质表达水平均低于PBS组(均P<0.05)。与OE-Ctrl组相比，OE-MT-1G组小鼠腹主动脉最大外直径较低(P<0.05)，小鼠主动脉中MT-1G的mRNA和蛋白质的表达水平均明显高于OE-Ctrl组(P<0.01和P<0.001)。EVG及Masson染色结果表明OE-MT-1G组小鼠主动脉组织弹性纤维降解率及病理性胶原沉积均低于OE-Ctrl组(均P<0.05)。MDA水平检测结果表明OE-MT-1G组小鼠主动脉组织中MDA水平明显低于OE-Ctrl组(P<0.01)。结论：铁死亡抑制基因MT-1G通过调控AAA中铁死亡抑制AAA的发生及破裂。

• 单位
  武汉大学人民医院