脊髓损伤是一种严重的中枢神经系统疾病。既往的研究已证实铁死亡可参与脊髓损伤的发生和发展，但这种细胞死亡模式具体的作用机制尚待研究。
来自中国天津医科大学总医院冯世庆团队最新研究利用生物信息学分析策略探究了脊髓损伤后1，3，7d的铁死亡基因表达特征，并基于动物实验确定了脊髓损伤后1d可能是铁死亡进展的关键时期。继而基于铁死亡差异表达的基因构建了蛋白质-蛋白质互作网络，其中10种脊髓损伤中铁死亡关键基因为STAT3，JUN，TLR4，ATF3，HMOX1，MAPK1，MAPK9，PTGS2，VEGFA和RELA。然后确定了脊髓损伤中显著的铁死亡相关mRNA-微小RNA-长链非编码RNA调控网络，从机制上拓展了对脊髓损伤中铁死亡的认识。最后利用DSigDB数据库筛选出了10种潜在的以铁死亡为靶点修复脊髓损伤的药物。该为进一步了解脊髓损伤中铁死亡这一机制以及脊髓损伤的诊疗提供帮助。
这项成果撰写的文章发表在《中国神经再生研究（英文版）》杂志2023年3期。
文章摘要： 铁死亡可能参与加重脊髓损伤的进展，但具体作用未知。实验首先以改良Allen法构建了T10脊髓损伤大鼠模型，发现损伤后1，3，7d时分别有48，44和27种基因发生显著的差异表达。由于与假手术组及其他时间点相比，损伤后1d时，脊髓组织中铁死亡标志物长链脂酰辅酶 A 合成酶 4表达和氧化应激标志物丙二醛含量较高，且谷胱甘肽含量较低，同时综合生物信息学的结果，确定出脊髓损伤铁死亡的关键进展期为损伤后1d。基于蛋白互作网络分析得出损伤后1d时脊髓组织中10种枢纽基因为STAT3、JUN、TLR4、ATF3、HMOX1、MAPK1、MAPK9、PTGS2、VEGFA和RELA，然后应用实时聚合酶链反应验证得出STAT3、JUN、TLR4、ATF3、HMOX1、PTGS2和RELA 的mRNA表达水平上调，VEGFA、MAPK1和MAPK9的mRNA表达水平下调。随后基于DSigDB数据库筛选出10种潜在化合物可能作为靶向铁死亡进而修复脊髓损伤的潜在药物分子。最后实验还构建了包含66种长链非编码RNA、10种微小RNA和12种基因的有助于脊髓损伤进展的重要铁死亡相关mRNA-微小RNA-长链非编码RNA网络。这项研究结果有助于认识脊髓损伤中铁死亡的机制。
文章关键词： 脊髓损伤；铁死亡；生物信息学；GO富集分析；KEGG分析；关键期；基因-微小RNA网络；mRNA-微小RNA-长链非编码RNA网络；药物
文章来源： Li JZ, Fan BY, Sun T, Wang XX, Li JJ, Zhang JP, Gu GJ, Shen WY, Liu DR, Wei ZJ, Feng SQ (2023) Bioinformatics analysis of ferroptosis in spinal cord injury. Neural Regen Res 18(3):626-633.