一篇肥厚性梗阻型心肌病涉及铁死亡的分子+分子二元变量的文献。论证思路清晰完整,易于理解。
01文题要素通过阅读文章题目及摘要可以得到题目四要素并推测文章可能的科学假设:
疾病:心肌病(肥厚性梗阻型心肌病);
表型:铁死亡;
主变量分子:铁蛋白
机制:Slc7a11介导的铁死亡进程科学假设:在心肌病中,铁蛋白经由Slc7a11分子介导铁死亡进程。
02结果概览Fig.1
Figure1讲述FthMCK/MCK小鼠敲除铁蛋白基因后,会出现心肌损伤、心衰相关基因表达增加以及心肌纤维化等轻微的心脏损伤。
这部分进行的实验包括:心肌损伤标志物(A:天冬氨酸氨基转移酶;B:乳酸脱氢酶;C:肌钙蛋白I;D:肌酸激酶同工酶CK-MB);心衰相关基因表达(E:ANP;F:BNP;G:肌球蛋白重链7);心体比(H);心肌组织纤维化程度(I)等检测。
Fig.2
Figure2讲述FthMCK/MCK小鼠心肌中出现铁稳态受损,心肌铁缺失,增加了活性氧的产生,同时伴有氧化应激的增加。从而探索引起轻微心脏损伤的原因。
这部分进行的实验包括非血红素铁水平(A-C)、Tfr1和Fpn基因表达蛋白表达及免疫组化(D-E、F、G)、抗氧化基因表达水平(H)等检测。
Fig.3
Figure3讲述FthMCK/MCK小鼠给予高铁饮食后可引起左室肥厚及严重的心脏损伤,铁蛋白基因的缺失使心肌细胞难以抵抗高铁饮食带来的细胞毒性,故而出现严重损伤。这部分论述主变量分子与疾病之间的关系。
这部分的实验增加了小鼠的全身及心脏图像(A-B)、心体比及肺体比(C-D)、心肌凝集素染色实验(E-F)、心肌损伤标志物(G-J)、心衰相关基因(K-M)、超声心动图(N-P)、苏木精-伊红及天狼星红染色实验(Q)、线粒体电镜结构(R)等。
Fig.4
Figure4讲述FthMCK/MCK小鼠易出现高铁饮食介导的铁死亡,这部分论证主变量分子调表型;另外,作者通过热图及KEGG分析筛选铁死亡及谷胱甘肽代谢通路相关基因,展开论证主变量分子调分子,你动我也动。
A图:心肌基因表达的差异变化;B-D图:KEGG检索不同组小鼠心肌中富集通路的TOP10名单;E-H图:心肌损伤标志物及Slc7a11基因表达水平;I图:谷胱甘肽生物合成的关键步骤及相关基因在铁死亡所发挥的作用的示意图;J-K图:心肌中胱氨酸和Ptgs2(也就是前列腺素过氧化物合酶,又称环氧化酶,铁死亡的生物标志物)基因的表达水平;L图:心肌组织的丙二醛染色图像;M-U图:高铁饮食小鼠心肌中的脂质氧化及代谢物的水平。
Fig.5
Figure5讲述FthMyh6/Myh6小鼠给予高铁饮食后也会出现铁死亡及左室肥厚。排除了敲除小鼠铁蛋白基因的特定部位的特异性对实验结果的影响。由此表明,FthMyh6/Myh6小鼠的表型与FthMCK/MCK小鼠基本相同,尤其是在给予高铁饮食后。
这部分图片增加了铁蛋白基因的敲除效果(A-B)、铁死亡相关标志物及ROS相关表达水平(M-Q)等检测。
Fig.6
Figure6讲述铁死亡抑制剂Fer-1使给予高铁饮食的FthMCK/MCK小鼠不出现铁死亡及心脏损伤。
这部分论证分子是依赖表型而影响疾病的,即表型的回复性实验,属于Rescue验证。铁死亡抑制剂Fer-1的应用显著逆转了高铁饮食FthMCK/MCK小鼠的左室肥厚、心肌损伤,并且与心衰相关基因的表达水平明显降低,心肌纤维化及线粒体损伤均较未予Fer-1组减少。
Fig.7
Figure7讲述在给予高铁饮食的FthMCK/MCK小鼠的心肌中过表达Slc7a11后,小鼠不出现铁死亡及左室肥厚。这里是主变量分子调控表型依赖分子,是必要性论证,即Rescue实验,我不动你动也白动。
这部分图片增加了Slc7a11KI小鼠示意图(A),Slc7a11基因的表达水平以及心肌组织切片的tdTomato荧光图像(B-C),心肌损伤标志物及铁死亡标志物Ptgs2表达水平(D-K)等检测。
03总结全文文章在前期工作的基础上,将铁死亡与心肌病联系起来,完成多种转基因小鼠模型的制备,并通过芯片和高通量测序分析,筛选分子机制信号通路;
然后再采用动物实验验证,从各项心肌血清标志物、心脏大小与占比、超声心动图、心肌染色、线粒体电镜结构等,由宏观到微观全方位展示,实验丰富,数据详实。
对于临床医生来说,可以补充临床数据,为本文提供更有力的证据,并且发挥临床优势。
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