综合转录和蛋白质学揭示了B[a]P和BPDE在小鼠海马神经元中诱导的铁亡
Hui He1, Shihan Ding1, Chaoli Zhou1
1Department of Health Toxicology, School of Public Health, Shanxi Medical University, Taiyuan, 030001, China.
Scientific reports
|November 25, 2025
概括
[a]烯 (B[a]P) 和其代谢物BPDE通过诱导细胞死亡的一种形式ferroptosis引起神经毒性. 通过 Ferrostatin-1 抑制铁亡,在小鼠中改善了学习和记忆.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 毒理学 毒理学 毒理学
- 细胞生物学 细胞生物学
背景情况:
- 甲 (B[a]P) 和其代谢物B[a]P-7,8-二醇-9,10-氧化物 (BPDE) 是具有已知的神经毒性作用的环境污染物.
- 导致B[a]P/BPDE神经毒性的精确分子机制尚未完全理解.
- 细胞死亡的调节形式铁亡已与细胞损伤有关,但其在B[a]P/BPDE诱导的神经元损伤中的作用尚不清楚.
研究的目的:
- 为了研究铁化在B[a]P/BPDE诱导的神经毒性的作用.
- 阐明B[a]P/BPDE在神经元中诱导铁亡的分子机制.
- 评估ferroptosis抑制在缓解B[a]P/BPDE神经毒性的治疗潜力.
主要方法:
- 建立由B[a]P管理诱导的学习和记忆功能障碍的小鼠模型.
- 评估海马体的行为和病理变化.
- 分析铁灭症的标志,包括线粒体形态,铁和谷氨酸代谢以及MDA水平.
- 用铁素-1 (Fer-1) 治疗,这是一种铁灭抑制剂.
- 在体外实验中使用用BPDE治疗的HT22细胞进行实验.
- 蛋白质组和转录组分析.
- 综合生物学和机器学习方法来识别关键的分子网络.
主要成果:
- 在小鼠中,B[a]P的使用诱导了学习和记忆缺陷和海马病理,伴随着明显的铁亡的迹象.
- 费罗斯塔丁-1治疗显著降低了海马体中的铁亡,并改善了认知功能.
- 在HT22细胞中的BPDE治疗诱导了铁亡.
- 生物组学分析显示,BPDE抑制铁,氨基酸和碳水化合物运输,降低ATP水平,增加ROS,并促进自,导致铁亡.
- 一个涉及自,ATP度和分子运输的分子网络被确定为铁灭途径的关键.
结论:
- 铁酶在B[a]P/BPDE诱导的神经毒性中起着重要作用.
- 通过破坏细胞代谢,铁运输和能源生产,BPDE诱导神经元铁.
- 抑制铁亡是一种有前途的治疗策略,可以缓解B[a]P/BPDE诱导的神经毒性和认知障碍.
