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Insect Science 2020年第5期27卷 1043-1052页

作者： Ying-Chao Zhang Gui-Jun Wan Wei-Hong Wang Yue Li Yang Yu Yu-Xia Zhang Fa-Jun Chen Wei-Dong Pan Beijing Key Laboratory of Bioelectromagnetics Institute of Electrical EngineeringChinese Academy of SciencesBeijingChina University of Chinese Academy of Sciences BeijingChina Department of Entomology College of Plant ProtectionNanjing Agricultural UniversityNanjingChina

The geomagnetic field(GMF)is an environmental cue that provides directional information for *** intensity of GMF is varied over space and *** in the GMF intensity afect the navigation of animals and their *** this study,the phototaxis of the migratory insect rice planthopper Nilaparvata lugens(***)and frataxin in ***(NI-fh),which is a mitochondrial protein required for cellular iron homeostasis and iron-sulfur cluster assembly,were investigated by using different intensities of magnetic *** the results,individuals of *** showed decreased phototaxis when reared and tested in a behavioral arena under a strong magnetic *** the reduction in performance,an accompanying ffect of the strong magnetic field condition was a reduced level of Nl-fh-messenger RNA,and a NI-fh knockdown indeed impaired the phototactic behavior in a tested sample of *** leads to the conclusion that the expression of frataxin is dependent on the strength of the surrounding magnetic field and that functional frataxin facilitates phototactic behavior in ***.

关键词： frataxin ma gnetic field migratory Nilaparvata lugens phototaxis

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frataxin与弗里德赖希共济失调

中华神经科杂志 2003年第5期36卷 385-387页

作者：江泓唐北沙中南大学湘雅医院神经内科长沙410008

弗里德赖希共济失调（Friedreich ataxia，FRDA）是国外最常见的遗传性共济失调之一，其遗传方式为常染色体隐性遗传，发病年龄常在儿童早期，病程呈进行性发展，多于40～50岁死亡。发病率约1～2／5 0 000。FRDA的临床特征，包括进行性... 详细信息

弗里德赖希共济失调（Friedreich ataxia，FRDA）是国外最常见的遗传性共济失调之一，其遗传方式为常染色体隐性遗传，发病年龄常在儿童早期，病程呈进行性发展，多于40～50岁死亡。发病率约1～2／5 0 000。FRDA的临床特征，包括进行性姿势和步态的共济失调，上运动神经元功能障碍的体征，如构音障碍、腱反射消失、深感觉丧失、心肌病、糖尿病及继发性骨骼畸形等。其致病基因为X25，编码产物为frataxin，位于第1内含子上的GAA三联密码子重复扩展突变为其致病突变。该重复扩展可导致frataxin蛋白的表达严重减少从而致病。近年来在frataxin及其与弗里德赖希共济失调发病机制的关系研究取得较大研究进展，现综述如下。

关键词：弗里德赖希共济失调常染色体隐性遗传临床特征 frataxin 致病基因发病机制

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小鼠frataxin抗体的制备及应用

生物工程学报 2013年第9期29卷 1313-1322页

作者：郝双影许芳霞李宽钰南京大学医学院江苏省医学分子技术重点实验室江苏南京210093

弗里德赖希共济失调(Friedreich ataxia,FRDA)是一种常染色体隐性遗传性疾病,由frataxin(FXN)第一个内含子中GAA重复扩增导致其表达量减少所致。FXN是一种线粒体蛋白,可以调节细胞中铁的代谢,参与铁硫簇和血红素的合成,去除氧化应激等... 详细信息

弗里德赖希共济失调(Friedreich ataxia,FRDA)是一种常染色体隐性遗传性疾病,由frataxin(FXN)第一个内含子中GAA重复扩增导致其表达量减少所致。FXN是一种线粒体蛋白,可以调节细胞中铁的代谢,参与铁硫簇和血红素的合成,去除氧化应激等。前期研究发现FRDA病人受累组织有特异性表达的FXN亚型蛋白。为了检测小鼠不同组织中Fxn亚型蛋白的表达,首先要获得具有高度特异性和灵敏性的小鼠Fxn抗体。利用PCR技术扩增小鼠Fxn基因,通过酶切、连接、转化等常规分子克隆方法构建重组原核表达质粒pET24(+)-mFxn,经转化大肠杆菌BL21(DE3),表达可溶性含有his6标记的融合蛋白。该蛋白不含Fxn氨基端77个氨基酸的信号肽,含有130个氨基酸,理论分子量为14.38 kDa。表达的蛋白经Ni-NTA柱和连续梯度离心纯化,获得目的蛋白作为抗原;免疫新西兰大白兔制备抗血清并用硫酸铵沉淀初步纯化得到多克隆抗体。经Western blotting和免疫荧光分析测试,所获得的抗体能够特异性识别细胞内源Fxn,也可应用于组织的免疫沉淀和免疫荧光。这是首次报道利用鼠源Fxn作为免疫原制备的具有高度特异性和灵敏性的Fxn抗体,为深入研究小鼠frataxin亚型蛋白的存在和功能奠定了基础。

关键词：弗里德赖希氏共济失调 frataxin 蛋白表达纯化多克隆抗体

线粒体型蛋白frataxin在家蚕微孢子虫中的鉴定与分析

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微生物学报 2008年第5期48卷 608-615页

作者：胡军华潘国庆许金山芦琨党晓群吴正理李艳红周泽扬西南大学蚕学与系统生物学研究所重庆400716 重庆师范大学生命科学学院重庆400047

【目的】frataxin是铁硫簇相关蛋白,在线粒体代谢中起着重要作用。分析家蚕微孢子中该蛋白的结构特征,系统进化关系以及在孢子体内的转录翻译活性。【方法】基于家蚕微孢子全基因组序列,同源序列搜索获得该基因序列。进行蛋白二级结构比... 详细信息

【目的】frataxin是铁硫簇相关蛋白,在线粒体代谢中起着重要作用。分析家蚕微孢子中该蛋白的结构特征,系统进化关系以及在孢子体内的转录翻译活性。【方法】基于家蚕微孢子全基因组序列,同源序列搜索获得该基因序列。进行蛋白二级结构比较,近缘物种共线性特征分析及系统进化树构建。此外构建pGEX-4T-1-Nbfra原核重组表达载体,转化***21(DE3)进行目的蛋白表达纯化,以此为抗原免疫小鼠,制备抗体,并与家蚕微孢子总蛋白进行Western免疫杂交。【结果】Nbfra蛋白缺乏进入线粒体的信号序列,功能区缺乏部分α-螺旋;frataxin基因在不同微孢子基因组中的分布具有共线性特征,表明其在基因组进化中非常保守。系统进化分析显示微孢子形成独立进化支,并且与高等真核生物近缘,说明微孢子在进化地位上比其它原虫更加高等,支持了微孢子虫是真菌的姊妹枝的进化地位假说。【结论】免疫杂交结果表明Nbfra基因家蚕微孢子虫中能正常表达与翻译。本研究为微孢子的分类地位及线体假说提供了重要的补充依据。

关键词： frataxin 共线性家蚕微孢子虫微孢子

frataxin、线粒体铁代谢与Friedreich遗传性共济失调

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中华神经科杂志 2003年第2期36卷 149-151页

作者：姜宏钱忠明香港理工大学应用生物与化学科技学系铁代谢实验室

铁对于细胞的生存是必需的，它不仅参与细胞的呼吸过程、蛋白质合成、神经髓鞘形成，而且参与遗传物质DNA的合成。机体铁缺乏将严重影响这些重要的生理活动。另一方面，组织铁过量可诱发自由基生成，进而造成生物大分子，如脂质、蛋白... 详细信息

铁对于细胞的生存是必需的，它不仅参与细胞的呼吸过程、蛋白质合成、神经髓鞘形成，而且参与遗传物质DNA的合成。机体铁缺乏将严重影响这些重要的生理活动。另一方面，组织铁过量可诱发自由基生成，进而造成生物大分子，如脂质、蛋白质、碳水化合物及核酸等的损伤，最终导致细胞死亡(~[1])。已有大量的证据显示，许多神经变性疾病，包括帕金森病和老年痴呆症，患者脑内神经元的死亡可能与脑铁异常增高有关(~[2])。新的研究发现，铁异常增高可能也是弗里德赖希共济失调(Friedreich ataxia，FRDA)的一个重要病因。FRDA是德国医学教授弗里德赖希在1863年首先报道的，其主要特征为进行性运动失调、感觉丧失和肌无力。最近研究发现，FRDA基因及其GAA三联体的重复扩增突变(~[3])，由于FRDA基因突变造成其编码的蛋白质frataxin缺乏或功能异常，因此导致线粒体铁代谢紊乱及相应的细胞死亡，这可能是FRDA的发病学本质所在。换言之，frataxin在线粒体内铁动态平衡调节方面起关键作用。我们就FRDA基因编码的蛋白质frataxin，及其在铁代谢中的作用和FRDA关系的最新研究进展综述如下。

关键词： frataxin 线粒体铁代谢 Friedreich遗传性共济失调自由基基因突变常染色体隐性遗传

frataxin在酒精诱导HepG2铁死亡中的介导效应

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Frataxin在酒精诱导HepG2铁死亡中的介导效应

作者：何慧华中科技大学

学位级别：硕士

目的:揭示frataxin在HepG2细胞中的功能;同时以铁死亡为关键点,探讨frataxin在酒精暴露HepG2细胞中的铁死亡介导效应。方法:1.蛋白质组学检测:利用慢病毒转染技术,构建shRNA-FXN干扰及其空载对照转染的HepG2细胞(分别为shFXN和NC细胞),... 详细信息

目的:揭示frataxin在HepG2细胞中的功能;同时以铁死亡为关键点,探讨frataxin在酒精暴露HepG2细胞中的铁死亡介导效应。方法:1.蛋白质组学检测:利用慢病毒转染技术,构建shRNA-FXN干扰及其空载对照转染的HepG2细胞(分别为shFXN和NC细胞),运用TMT定量标记shFXN/NC细胞,LC-MS/MS分析后下机数据对比Uniprot中人的数据库,得到可信蛋白后以差异变化倍数FC>1.25或FCfrataxin的作用:HepG2细胞分为对照组与酒精组(100 mmol/l,72小时)。Western boltting检测frataxin蛋白表达水平。(2)frataxin缺失对酒精诱导HepG2细胞铁死亡的作用:shFXN/NC细胞分为对照组、酒精组。检测LDH与CCK8释放水平,Western boltting检测GPX4、xCT蛋白表达水平。NC细胞别分为对照组、酒精组,对应shFXN细胞分为对照组、酒精组、酒精加Fer-1组、酒精加Erastin组、Fer-1对照组(1μmol/l)和Erastin对照组(2.5μmol/l)。检测LDH与CCK8释放水平,RPA荧光探针标记观察线粒体LIP-Fe水平,BODIPY C11检测脂质ROS水平,硫代巴比妥酸比色法测定MDA。(3)Fratain降低酒精诱导HepG2铁死亡敏感性:shFXN细胞分为酒精组、酒精加Fer-1组、酒精加Erastin组、酒精加腺病毒空载组(Ad-control,12h)、酒精加腺病毒FXN组(Ad-FXN,12h)、酒精加腺病毒FXN加Fer-1组、酒精加腺病毒FXN加Erastin组。检测LDH、LIP-Fe、脂质ROS与MDA。结果:***缺失引起的生物过程改变与铁死亡发生机制相似。(1)蛋白质组学分析shFXN/NC细胞得到差异显著蛋白共计285个,其中110个蛋白表达上调,175个蛋白表达下调。(2)综合GO、KEGG生信分析结果及相关文献分析得出:frataxin缺失引起胆固醇合成、谷胱甘肽代谢、NADPH产生、脂肪酸降解及胱氨酸与蛋氨酸代谢等生物过程改变,而这些过程与铁死亡的发生机制——细胞抗氧化能力降低及脂质过氧化物累积相似。2.酒精抑制frataxin的表达。HepG2细胞酒精处理后frataxin蛋白表达降低60%(Pfrataxin缺失加剧酒精诱导HepG2细胞活力下降。(1)转染CYP2E1后,shFXN与NC酒精处理后LDH释放均增加(Pfrataxin缺失加剧酒精诱导HepG2铁死亡发生。(1)酒精处理后,shFXN酒精组较shFXN对照组LDH释放增加,细胞存活率降低。酒精联合Fer-1处理NC与shFXN细胞后,与各自酒精对照组相比,LDH释放分别降低14%与31%,细胞存活率均有所提高。相反,酒精联合Erastin处理NC与shFXN细胞,与各自酒精对照组相比,LDH水平显著升高,细胞存活率进一步降低。(2)shFXN对照组LIP-Fe高于NC对照组。酒精处理后,NC与shFXN细胞LIP-Fe和MDA水平均增加,且后者高于前者。酒精联合Fer-1处理shFXN细胞后,LIP-Fe与MDA水平较其酒精对照组降低,而酒精联合Erastin处理shFXN细胞后,LIP-Fe与MDA水平进一步升高。***降低酒精诱导HepG2细胞铁死亡敏感性。酒精处理模型下,Ad-FXN组较Ad-control对照组,LDH释放及LIP-Fe产生均显著降低,MDA与脂质ROS水平亦降低。酒精联合Fer-1及Erastin处理后,细胞LDH释放、LIP-Fe、MDA产生及脂质ROS水平均降低。结论:HepG2细胞frataxin沉默后影响下游胆固醇合成、谷胱甘肽代谢、NADPH产生、脂肪酸降解及胱氨酸与蛋氨酸代谢等生物过程,提示frataxin影响铁死亡的发生。酒精抑制frataxin

关键词：酒精 frataxin 铁死亡蛋白质组学 HepG2

frataxin介导的铁死亡在阿尔茨海默病细胞模型中的机制研究

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Frataxin介导的铁死亡在阿尔茨海默病细胞模型中的机制研究

作者：王梦冉宁夏医科大学

学位级别：硕士

目的在左旋-谷氨酸（L-Glutamaic acid,L-Glu）诱导人神经母细胞瘤细胞（SH-SY5Y）构建的阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）细胞模型中,明确FXN的表达情况,初步探讨铁死亡是否参与了其细胞死亡过程,进一步研究在AD细胞模型中FXN... 详细信息

目的在左旋-谷氨酸（L-Glutamaic acid,L-Glu）诱导人神经母细胞瘤细胞（SH-SY5Y）构建的阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）细胞模型中,明确FXN的表达情况,初步探讨铁死亡是否参与了其细胞死亡过程,进一步研究在AD细胞模型中FXN与铁死亡及线粒体功能相关机制的影响与作用,为基于抑制铁死亡的AD治疗机制提供可参考的实验室依据。方法1.以SH-SY5Y细胞为研究对象,分别使用不同浓度L-Glu诱导细胞24 h后,CCK-8法检测细胞活力,筛选出最佳L-Glu浓度构建AD细胞模型。将细胞分为:Control（正常对照组）、L-Glu（L-谷氨酸组）、Lentiviral Vector（正常对照组+FXN慢病毒空载组）、L-Glu+OE-FXN（L-谷氨酸+FXN过表达组）、L-Glu+Fer-1（L-谷氨酸+铁死亡抑制剂Fer-1组）;2.线粒体功能方面:通过荧光探针TMRE法检测线粒体膜电位（MMP）变化、透射电子显微镜观察细胞线粒体形态变化,以验证过表达FXN对AD细胞模型中线粒体功能的影响;3.铁死亡水平:通过荧光探针DHE法检测细胞内活性氧（ROS）变化、微量法检测还原型谷胱甘肽（GSH）以及脂质过氧化指标丙二醛（MDA）水平、铁离子比色法检测总铁离子及亚铁离子比色法检测二价铁离子浓度的变化,以明确L-Glu是否可诱导SH-SY5Y细胞发生铁死亡,过表达FXN及铁死亡抑制剂Fer-1是否可逆转上述指标;*** blot法及细胞免疫荧光法检测System Xc/GPX4通路中xCT及GPX4蛋白的表达情况,Western blot法检测铁死亡重要调控蛋白ACSL4、Tf R1的表达变化,进一步探讨过表达FXN介导AD细胞模型中铁死亡的可能发病机制。结果1.不同浓度L-Glu可显著减低SH-SY5Y细胞的存活率,并呈浓度依赖性降低,最终测得20 mmol/L L-Glu诱导SH-SY5Y细胞24 h后其生存率为54.6%左右,且在普通光学显微镜下观察到细胞形态发生明显变化,细胞突触变短或消失,细胞变小变圆。故将20 mmol/L L-Glu设为本研究后续实验最佳浓度,以制备AD细胞模型;2.在AD细胞模型中FXN的表达降低,使用慢病毒转染技术成功上调了FXN的表达;3.各检测指标Control组与Lentiviral Vector组相比均无统计学意义,考虑慢病毒空载体对SH-SY5Y细胞无明显功能影响;与Control组相比,L-Glu组MMP降低,透射电子显微镜观察到线粒体体积缩小,嵴变形、减小或消失,过表达FXN后MMP升高,线粒体形态明显改善,提示在AD细胞模型中出现线粒体功能损伤,过表达FXN可改善线粒体功能损害表现;4.L-Glu组ROS、MDA、铁离子浓度、Fe水平均升高,GSH降低,过表达FXN后GSH升高,ROS、MDA以及铁离子浓度和Fe水平均有所降低,给予铁死亡抑制剂Fer-1（10μmol/L）同样可逆转上述铁死亡相关指标,提示L-Glu可诱导SH-SY5Y细胞发生铁死亡,过表达FXN抑制了AD细胞模型中铁死亡的发生;在L-Glu组Western blot法检测铁死亡重要调控蛋白ACSL4、Tf R1表达均升高,Western blot法及细胞免疫荧光法检测System Xc/GPX4通路中xCT、GXP4蛋白表达均降低,过表达FXN及Fer-1干预后可逆转上述蛋白的表达。结论***在L-Glu诱导SH-SY5Y细胞构建的AD细胞模型中表达降低。2.过表达FXN可改善AD细胞模型中线粒体功能损伤。3.过表达FXN可能通过调控System Xc/GPX4通路,提高xCT、GPX4的表达提升抗氧化能力;通过抑制ACSL4的表达抑制脂质过氧化;通过抑制Tf R1的表达减少Fe的蓄积,从而抑制铁死亡并对AD细胞模型具有保护作用。

关键词：阿尔茨海默病 frataxin 铁死亡线粒体功能 System Xc-/GPX4通路

肝线粒体酒精性损伤中frataxin的介导效应与槲皮素保护机制

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肝线粒体酒精性损伤中frataxin的介导效应与槲皮素保护机制

作者：汪静华中科技大学

学位级别：硕士

目的:线粒体损伤是酒精性肝病(ALD)早期且贯穿始终的重要病理改变。本研究旨在探讨肝线粒体酒精性损伤中frataxin的作用与病理生理学意义,以及槲皮素的保护效应与潜在机制。方法:1.动物实验60只雄性C57BL/6J小鼠随机分为四组:正常对照组... 详细信息

目的:线粒体损伤是酒精性肝病(ALD)早期且贯穿始终的重要病理改变。本研究旨在探讨肝线粒体酒精性损伤中frataxin的作用与病理生理学意义,以及槲皮素的保护效应与潜在机制。方法:1.动物实验60只雄性C57BL/6J小鼠随机分为四组:正常对照组(喂饲正常Lieber De Carli液体饲料)、槲皮素对照组(100 mg/***.)、酒精组(喂饲含乙醇供能30%的Lieber De Carli液体饲料)、槲皮素+酒精组。等能量配对喂养15周建立肝线粒体酒精性损伤模型后,采集肝脏样本检测下列指标:(1)线粒体超微结构和线粒体膜电位;(2)线粒体总铁和可变铁池(LIP)水平;(3)胞浆和线粒体活性氧(ROS);(4)frataxin蛋白的含量。2.细胞实验shRNA/shRNA慢病毒转染HepG2细胞,分为对照组、酒精组(100 mM)、槲皮素组(50μM)和酒精+槲皮素组。检测以下指标:(1)线粒体膜电位和胞浆ROS;(2)细胞LIP和铁蛋白轻链(FTL)蛋白水平;(3)frataxin、线粒体铁转运蛋白(MFRN2)、亚铁螯合酶(FECH)蛋白水平。结果:1.与对照组相比,长期酒精摄入导致小鼠肝脏线粒体超微结构损伤,线粒体膜电位降低,同时线粒体总铁和LIP水平明显增加,胞浆和线粒体ROS均增加,frataxin蛋白表达降低。槲皮素干预明显改善酒精对线粒体结构和膜电位的损伤,缓解线粒体铁水平的异常,同时减轻酒精导致的小鼠肝脏胞浆、线粒体ROS上升和frataxin蛋白表达抑制。***和shRNA细胞经酒精处理,frataxin蛋白水平分别降低41%和17%。frataxin沉默与shRNA对照组相比frataxin蛋白水平减少65%,shRNA酒精处理与shRNA酒精处理相比,frataxin蛋白表达进一步减少50%。槲皮素干预有效增加frataxin沉默细胞frataxin蛋白表达,减轻酒精对frataxin蛋白水平的抑制。3.在shRNA细胞中,与对照组相比,酒精处理导致胞浆ROS增加,线粒体膜电位降低,FTL蛋白水平上升而LIP水平下降,MFRN2和FECH蛋白表达增加;在shRNA细胞中,与对照组相比,酒精处理导致胞浆ROS增加,线粒体膜电位降低,FTL蛋白水平上升而LIP水平下降,MFRN2蛋白表达无明显改变而FECH蛋白表达增加。与shRNA对照组相比,frataxin沉默后胞浆ROS增加,线粒体膜电位降低,FTL蛋白水平和LIP水平均降低,MFRN2和FECH蛋白表达增加。shRNA酒精组与shRNA酒精组相比,胞浆ROS进一步增加,线粒体膜电位进一步降低,FTL蛋白增加幅度有所下调而LIP进一步减少,MFRN2蛋白增加幅度不变而FECH蛋白进一步增加。槲皮素干预明显改善frataxin沉默和酒精导致的胞浆ROS上升和线粒体膜电位降低,同时降低FTL蛋白和LIP水平,但对MFRN2和FECH蛋白表达无明显影响。结论:酒精摄入导致肝脏线粒体frataxin的蛋白水平下降,线粒体出现铁沉积和氧化应激,以及结构和功能的异常。槲皮素对酒精性肝线粒体损伤发挥良好的拮抗效应,可能机制与恢复frataxin蛋白表达水平防止线粒体铁过载有关。

关键词：酒精槲皮素线粒体 frataxin 铁代谢 ROS

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3种转录因子对FXN基因表达的影响

医学研究生学报 2013年第7期26卷 690-694页

作者：戴晓曼周迪李宽钰南京大学医学院南京210093 福建医科大学附属协和医院老年医学研究所

目的弗里德赖希共济失调(Friedreich ataxia,FRDA)是一种常染色体隐性遗传疾病,其发病机制是frataxin(FXN)基因的第1个内含子上GAA序列的大量重复扩展,使FXN蛋白表达量减少所致。文中旨在研究FXN基因启动子区域上的转录因子对FXN表达的... 详细信息

目的弗里德赖希共济失调(Friedreich ataxia,FRDA)是一种常染色体隐性遗传疾病,其发病机制是frataxin(FXN)基因的第1个内含子上GAA序列的大量重复扩展,使FXN蛋白表达量减少所致。文中旨在研究FXN基因启动子区域上的转录因子对FXN表达的影响。方法运用Genomatix软件预测出FXN基因的启动子区域及转录因子可能的结合位点,用基因定点突变技术克隆这些结合位点,并用双报告基因法检测启动子活性;qPCR、Western blot以及酶活性实验分别用于检测过表达转录因子后FXN表达量的变化及FXN在铁代谢中的功能。结果启动子活性测定发现FXN基因的启动子1和启动子2活性较高,在该活性较高区域,预测出转录因子可能结合位点,并发现这些结合位点对启动子的活性很重要;过表达转录因子HMX2、HMX3和EGR3能促进细胞内源性FXN mRNA和蛋白的表达,并影响细胞内铁代谢水平。结论转录因子HMX2,HMX3和EGR3能够促进FXN基因的表达,增强细胞铁代谢的能力和线粒体的功能。

关键词：弗里德赖希共济失调启动子 frataxin HMX2 HMX3 EGR3

弗里德赖希氏共济失调病人神经元丢失的机制研究

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弗里德赖希氏共济失调病人神经元丢失的机制研究

作者：孙晓艳南京大学

学位级别：硕士

研究背景：弗里德赖希氏共济失调(Friedreich ataxia, FRDA)是编码frataxin蛋白的FXN基因突变引起的遗传性神经退行性疾病,其临床症状表现为外周和中枢神经系统的退行性病变,并伴有肥大型心脏病和糖尿病。frataxin蛋白是线粒体内重要的... 详细信息

研究背景：弗里德赖希氏共济失调(Friedreich ataxia, FRDA)是编码frataxin蛋白的FXN基因突变引起的遗传性神经退行性疾病,其临床症状表现为外周和中枢神经系统的退行性病变,并伴有肥大型心脏病和糖尿病。frataxin蛋白是线粒体内重要的铁伴侣分子,与铁硫簇的合成相关,铁硫簇参与细胞内多种酶的合成及活化。frataxin蛋白表达量减少使细胞线粒体内铁积累,引起氧化应激和线粒体功能障碍,最终引起FRDA病人神经元细胞的死亡。frataxin缺失引起的这一系列变化与新发现的一种死亡方式ferroptosis很相似。Ferroptosis是由铁依赖性的氧化损伤引起的细胞死亡模式,不同于凋亡、自噬、坏死。且低氧诱导因子HIF的表达与氧气和铁相关,所以我们推测frataxin缺失后导致神经元细胞发生ferroptosis,且影响HIF的表达,最终导致FRDA疾病的发生。硫辛酸(a-LA)作为一种抗氧化剂和抗氧化剂的保护剂,可以保护细胞抵抗氧化应激,即保护细胞抵抗ferroptosis,进而起到保护细胞的作用。目的： (1)研究frataxin缺失引起细胞死亡与ferroptosis发生的关系;(2)检测硫辛酸能否保护细胞抵抗erastin诱导的ferroptosis;(3)研究FXN与HIF的表达调控间的关系。方法：(1)本文中通过测定顺乌头酸酶活性,来研究frataxin缺失的FRDA病人淋巴细胞内铁硫簇的合成情况;(2)用Western blot检测FRDA病人淋巴细胞中IRP1、IRP2、Ft、HIF1α的表达情况以及去铁剂(DFO、DFP)处理后健康人细胞中IRP1、IRP2、Ft、HIF1α的表达情况;(3)用Perl DAB进行铁染色,观察frataxin缺失的FRDA病人细胞内铁的含量;(4)用不同浓度的erastin、Fer-1、DFO处理健康人B淋巴细胞(GM15849),显微观察细胞的形态,筛选合适的erastin浓度;(5)用不同浓度的谷氨酸钠处理SH-SY5Y细胞,通过CCK-8检测细胞生存能力,筛选合适的谷氨酸钠浓度;(6)用不同浓度的α-LA处理SH-SY5Y细胞后,再加入谷氨酸钠,用CCK-8检测细胞生存能力的变化;(7)用α-LA处理神经瘤母细胞SH-SY5Y后,再加入erastin,显微观察细胞的形态和生长状态;(8)用QPCR的方法检测frataxin的缺失对HIF下游靶蛋白表达的影响。结果：(1)FRDA病人淋巴细胞中aconitase的活性降低;IRP1、IRP2的表达明显上调,ferritin表达下调;(2)Erastin可诱导健康人和FRDA病人细胞发生ferroptosis,但是健康人细胞对erastin更敏感;Fer-1和DFO可以保护健康人细胞抵抗erastin的毒性,FAC加剧了erastin引起的细胞毒性;Fer-1可以保护FRDA病人细胞抵抗erastin的毒性,但是DFO和FAC都加剧了erastin引起的细胞毒性;(3)α-LA可以保护细胞抵抗谷氨酸钠和erastin诱导的细胞毒性;(4)FRDA病人细胞中HIF1α的蛋白水平上调,同时,HIF1α及其下游靶基因对低氧的应答改变。结论：Ferroptosis可能不是frataxin的缺失导致FRDA神经元丢失的机制;硫辛酸可对由erastin诱导的ferrroptosis起到保护作用;frataxin的缺失诱导细胞处于对低氧的应答反应中,但是丢失了真正需要对低氧产生应答的能力。

关键词：弗里德赖希共济失调 frataxin Ferroptosis 低氧诱导因子