铁死亡在肌少症中显著激活

背景:肌少症(sarcopenia,SP)著降低老年人群活动能力和生活质量,增加外科手术风险,给社会带来沉重的经济负担,目前发病机制不明。铁死亡作为一种铁依赖性、脂质过氧化损伤为特征的细胞死亡形式,近期研究发现与衰老、炎症等多种慢性疾病密切相关。目前,铁死亡及相关基因在SP患者骨骼肌中改变情况尚不明确。方法:从同济大学附属第十人民医院发起的一项前瞻性队列中收集患者临床信息及肌肉样本,并对SP和非肌少症(NSP)患者肌肉非血红素铁含量检测、总抗氧化能力(T-AOC)、脂质过氧化物MDA含量、线粒体形态学进行检测。同时从GEO数据库获取SP和对照组(NSP)骨骼肌RNA-seq数据,使用limma算法进行差异表达基因(|log2FC|>1,p-<0.05)分析,并从FerrDb数据库下载所有铁死亡相关基因,通过R语言Venn Diauro-genital infectionsgram获得两GSK J4 NMR者的交集基因(F-DEGs)。结果:本研究共纳入SP和性别、年龄匹配的NSP患者各12例。临床资料分析提示NSP与SP的瘦体重、CRP、白细胞、血红蛋白、血浆白蛋白水平存在显著差异。肌肉含量及功能分析提示SP组ASMI、L3-SMI、肌纤维横截面积、优势手握力、骨骼肌ATP含量及线粒体SDH酶活性较NSP显著下降,胶原纤维含量、凋亡阳性肌核占比显著增加,蛋白分解通路显著激活,透射电镜下异常线粒体数目增多。铁死亡结局指标分析提示:与NSP组相,SP骨骼肌中T-AOC(44.67±9Alisertib IC50.48mmol/g v.s. 23.77±7.32mmol/g)、非血红素铁含量(0.65±0.15mg/dl v.s. 1.25±0.25mg/dl)、MDA水平显著升高(27.10±5.18mg/gv.s.44.67±9.48mg/g),同时透射电镜发现线粒体发生染色加深、体积皱缩及数量下降等特征性改变。生信分析共纳入SP和性别、年龄匹配的NSP患者各20例,分析得到7个铁死亡相关F-DEGs,分别为SLC38A1、ATP5MC3、SCD、NOX1、DUOX1、ALOXE3以及ALOX12B,进一步验证发现仅有NOX1表达量在SP组骨骼肌中显著上调。结论:SP患者骨骼肌含量、力量及线粒体功能显著下降,同时伴有铁死亡激活。铁死亡通路相关分子中,NOX1在SP组表达量显著升高。