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肌少症是一种与年龄相关的骨骼肌力量、质量降低和(或)伴有相关躯体功能丧失的临床综合征,严重影响着老年人的生活质量,发病率也呈现出逐年上升的趋势,且目前的治疗选择非常有限[1-4]。近年来有研究发现肌萎缩症与铁死亡(Ferroptosis)之间存在着密切关联,而铁死亡是以铁依赖性细胞内脂质活性氧(L-ROS)积累为主要特征的细胞死亡方式[5],主要表现为细胞的精细结构中出现较小的线粒体,线粒体膜收缩,线粒体嵴减少或消失,外膜断裂,但细胞核的形态变化不明显。铁死亡与体内脂质代谢、氨基酸代谢、铁代谢和基因调控密切相关[6,7]。在之前的研究中发现,lncRNAGPRC5D-AS1能够调控骨骼肌肌肉萎缩,其下游靶基因包含铁死亡的抑制基因SLC7A11和调控该基因的ATF4、ARID1A,由此可以推断lncRNAGPRC5D-AS1通过调控SLC7A11来参与骨骼肌的铁死亡这一过程。谷胱甘肽过氧化酶4(GPX4)是一种谷胱甘肽依赖性的关键调节因子,在铁死亡调控通路中也起到关键作用,通过清除多余的自由基,水解脂质过氧化物(Lipidhydroperoxide,LOP),降低脂质过氧化物的积累,进而起到保护细胞的作用。GPX4的缺失或者抑制GPX4蛋白的表达,可以促进铁死亡发生,换言之,GPX4蛋白的表达与铁死亡的发生存在密切关联[5-8]。但目前铁死亡与骨骼肌萎缩方面的文章比较少。因此,本课题通过地塞米松诱导的小鼠C2C12细胞肌萎缩模型,探究lncRNAGPRC5D-AS1对肌萎缩及铁死亡相关蛋白的影响。首先本课题使用地塞米松诱导C2C12细胞肌萎缩模型建立。通过MTT对地塞米松最佳量效及时效进行筛选。成功诱导C2C12细胞后,细胞实验验证lncRNAGPRC5D-AS1对C2C12细胞肌萎缩的影响。通过qPCR检测lncRNAGPRC5D-AS1在各分组中的表达水平。构建lncRNAGPRC5D-AS1过表达载体,通过qPCR检测过表达效率。ELISA检测过表达lncRNAGPRC5D-AS1后各分组中GPX4酶、Fe2+、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量。流式细胞术检测各分组中ROS含量。透射电镜观察各组细胞内线粒体数量以及形态结构。WesternBlot检测过表达 lncRNAGPRC5D-AS1 后,ACSL4、SLC7A11、GPX4和TFRC铁死亡相关蛋白的表达水平。免疫荧光检测分组中MyoD的表达水平,证实lncRNAGPRC5D-AS1能够通过铁死亡信号通路,调节地塞米松诱导的小鼠C2C12细胞肌萎缩进展。在本研究中,应用MTT法筛选出地塞米松诱导C2C12的浓度和时间为100ug/ml浓度下诱导48小时效果最佳。通过qPCR检测各分组中lncRNAGPRC5D-AS1的表达水平及干扰率,得知正常C2C12细胞组lncRNAGPRC5D-AS 1的表达水平显著高于地塞米松诱导C2C12细胞组(p<0.001),且过表达lncRNAGPRC5D-AS1后,肌萎缩症明有明显的减轻趋势,进一步验证了 lncRNAGPRC5D-AS1在肌肉萎缩症状中起到了 一定的作用。过表达lncRNAGPRC5D-AS 1后,ELISA检测各组中GPX4、Fe2+、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量,与正常C2C12细胞组相比,地塞米松诱导C2C12细胞组中,Fe2+、MDA含量显著升高(p<0.05),同时GPX4含量显著下降(p<0.05)。而当过表达lncRNAGRPC5D-AS1后,与地塞米松诱导C2C12细胞组相比Fe2+、MDA含量显著降低(p<0.05),同时GPX4含量显著升高(p<0.05)。通过流式细胞术检测ROS含量,地塞米松诱导C2C12组较正常C2C12细胞组,ROS含量明显提高。地塞米松诱导C2C12细胞+lncRNAGPRC5D-AS1-OE组的ROS含量较地塞米松诱导C2C12细胞+lncRNAGPRC5D-AS1-NC组含量明显下降。地塞米松诱导C2C12细胞后,地塞米松诱导C2C12细胞组SLC7A11、GPX4蛋白的表达水平明显低于正常C2C12细胞组,而ACSL4、TFRC蛋白的表达水平明显高于正常C2C12细胞组。地塞米松诱导C2C12细胞+lncRNAGPRC-AS1-OE组的SLC7A11、GPX4蛋白的表达水平明显高于地塞米松诱导C2C12细胞组,而ACSL4、TFRC蛋白的表达水平明显低于地塞米松诱导C2C12细胞组。通过免疫荧光检测地塞米松诱导C2C12组较正常C2C12细胞组,MyoD表达明显下降,地塞米松诱导C2C12细胞+lncRNAGPRC5D-AS1-OE 组较地塞米松诱导 C2C12 细胞+lncRNAGPRC5D-AS 1-NC 组,MyoD 表达明显升高。本次研究表明:(1)通过地塞米松诱导小鼠C2C12细胞建立本课题所需的实验模型,采用MTT对地塞米松诱导的小鼠C2C12细胞进行存活率测试。证实可以通过地塞米松诱导小鼠C2C12细胞建立肌萎缩症模型。(2)肌萎缩细胞中lncRNAGPRC5D-AS1的表达明显下降,促进铁死亡相关蛋白的表达明显增加。(3)lncRNAGPRC5D-AS1的过表达抑制了肌萎缩的发展,抑制促进铁死亡发生的相关蛋白的表达。lncRNA GPRC5D-AS1可能通过介导SLC7A11/GPX4/ACSL4信号轴对地塞米松诱发的成肌细胞铁死亡起到保护作用,促进细胞修复再生。