AbMole科研-Celastrol通过靶向过氧化物酶和HO-1诱导活化的造血干细胞铁死亡

AbMole精研抑制剂十年，最新的科研动态不断与您分享。本期与您分享的是: Celastrol通过靶向过氧化物酶和HO-1，诱导活化的造血干细胞铁死亡，从而改善肝纤维化。

铁死亡是一种调节细胞死亡的形式，其特征是以铁和活性氧(ROS)依赖的方式进行过度的膜脂过氧化。Celastrol是从雷公藤中提取的天然生物活性三萜，对多种肝脏疾病具有抗纤维化和抗炎活性。然而，Celastrol在肝纤维化治疗中的确切作用分子机制和直接蛋白靶点仍不清楚。在本研究中，我们发现Celastrol通过促进ROS的产生和诱导激活的肝星状细胞(HSCs)的铁死亡来发挥抗纤维化作用。通过活性蛋白谱分析(ABPP)结合生物正交点击化学反应和细胞热位移分析(CETSA)，我们发现Celastrol可直接通过半胱氨酸活性位点与PRDX1、PRDX2、PRDX4和PRDX6等过氧化物多蛋白(PRDXs)结合，抑制其抗氧化活性。Celastrol还靶向血红素加氧酶1 (HO-1)，并上调其在活化的造血干细胞中的表达。在造血干细胞中下调PRDX1, PRDX2, PRDX4, PRDX6或HO-1，可不同程度地提高细胞ROS水平，诱导铁死亡。综上，该研究结果揭示了Celastrol改善肝纤维化的直接蛋白靶点和分子机制，从而支持了Celastrol作为一种有前途的肝纤维化治疗药物的进一步发展。

[Acetylcysteine]3 (Abmole，M5385，纯度100%)是ROS抑制剂，拮抗多种蛋白酶体抑制剂的活性。它还是肿瘤坏死因子TNF的抑制剂。Deferoxamine甲磺酸盐（Abmole，M5558，纯度>99%）是一种铁螯合剂，也是一种铁死亡的抑制剂，可在体外低氧和高血糖状态下稳定HIF-1α的表达并改善HIF-1α的活性。

Figure 2．Celastrol exerts anti-fibrosis effect by inducing ferroptosis in activated-HSCs.

为了证实铁死亡是否参与了Celastrol的抗纤维化活性，确定抑制铁死亡是否消除了Celastrol的抗纤维化作用。使用了两种亚铁死亡抑制剂Deferoxamine (DFO，一种铁螯合剂)和N-acetyl-l-cysteine(NAC，一种半胱氨酸前药，作为亲脂性抗氧化剂)。LX-2细胞与Celastrol一起孵育，并与DFO和/或NAC共同处理24 h。正如预期的那样，LX2细胞经Celastrol处理后显示出更多的LPO和更高水平的Fe2þ/Fe3þ，表明铁死亡的发展，而DFO和/或NAC共同处理可减轻细胞活力的损失，降低LPO、Fe2þ/Fe3þ和ROS水平，并增加GSH水平。此外，Western blotting结果显示，DFO和/或NAC共同处理显著减弱了Celastrol对α-SMA和COL1A1水平的降低。这些结果表明Celastrol通过调节铁死亡和ROS信号通路改善肝纤维化。

鸣谢：Piao Luo, et al. Acta Pharmaceutica Sinica B 2022;12(5):2300e2314.