背景与目的:桥本甲状腺炎(Hashimoto’s Thyroiditis,HT)以甲状腺特异性自身抗体为特征,是最常见的自身免疫性疾病之一。桥本甲状腺炎与遗传因素、环境因素、自身免疫相互作用有关,但是其确切的病因尚未完全阐明。据报道,铁介导的一种新的细胞死亡(铁死亡)也与炎症启动和免疫浸润增加相关。最近的研究发现铁死亡和氧化作用有几个共同的特征,例如脂氧合酶的作用、ROS的产生和基因表达.铁死亡在形态和生理特征上不同于细胞凋亡、坏死和细胞焦亡。在铁死亡过程中,细胞核保持完整.染色质不聚集,且质膜不破裂或起泡。收缩的线粒体显示出更大的内膜密度,而外膜破裂。铁死亡最重要的生化特征是脂质氢过氧化物(LOOH)和亚铁离子(Fe~(2+))浓度升高,因为铁死亡细胞会产生过量的活性氧,从而引发脂质过氧化。谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)是一种特异性将脂质过氧化物还原为相应酒精的酶,是铁死亡的另一种中枢调节因子。此外,谷胱甘肽(GSH)作为GPX4的辅助因子,通过逆向转运系统交换谷氨酸和胱氨酸来维持GPX4的水平。控制铁死亡的基因也不同于控制其他形式细胞死亡的基因。使用sh RNA文库靶向编码预测线粒体蛋白的基因,包括编码核糖体蛋白L8(RPL8)、铁反应元件结合蛋白2(IREB2)、ATP合酶F0的基因,在HT1080和Ca LU-1细胞中筛选了铁死亡所需的六个蛋白质编码基因复合亚基C3(ATP5G3)、柠檬酸合酶(CS)、四肽重复结构域35(TTC35)和酰基辅酶A合成酶家族成员2(Ahepatic endotheliumCSF2)蛋白。此外,TFRC、ISCU、FTH1和FTL是铁死亡的Hub基因,通过影响Fe~(2+)水平来控制铁的摄取、代谢和储存。这些基因不同于控制细胞凋亡的基因,例如BH3相互作用结构域死亡激动剂(BID)PD0325901说明书、BCL2拮抗剂1(BAK1)、BCL2相关X(BAX)、细胞凋亡诱导因子线粒体相关1(AIFM1)或控制其他细胞死亡模式,例如参与MPT驱动的坏死的基因肽基脯氨酰异构酶F(PPIF)。本研究探讨铁死亡相关基因在桥本甲状腺炎中的表达及其在桥本甲状腺炎免疫浸润中的作用和潜在治疗靶点。方法:下载数据集GSE138198,筛选并分析桥本甲状腺炎患者和健康对照样本之间的差异表达基因(DEGs)。采用GO和KEGG富集分析对差异表达基因进行功能分析。将DEGs与铁死亡相关基因(FRGs)取交集,得到差异表达的FRGs(DEFRGs)。利用Cytoscape软件构建蛋白-蛋白相互作用网络(PPI),筛选Hub基因。采用实时荧光定量聚合酶链反应(RT-PCR)对Hub基因进行验证。对每个Hub基因进行基因集富集分析(GSEA)。采用CIBERSORT分析免疫浸润特征。此外,利用连接图(Connectivity Map,CMAP)数据库鉴定潜在的治疗药物,并通过RT-PCR进行验证。结果:桥本甲状腺炎患者与健康对照者之间存在75个铁死亡相关基因的差异表达,其中上调基因24个,下调基因51个。基于PPI网络筛选出9个Hub基因。RT-PCR验证结果与DEFRGs数据一致。桥本甲状腺炎样本的免疫学特征为记忆性B细胞和M1型巨噬细胞增加,M0型巨噬细胞、单核细胞、活化的树突状细胞、活化的NK细胞和中性粒细胞减少。同时,上述表现与Hub基因的差异表达有关。收集桥本甲状腺炎患者和健康对照者的临床样本,通过q PCR对hub基因进行验证。通ABT-199过CMAP数据库,我们发现化合物MLN4924可能是桥本甲状腺炎的潜在治疗药物。最后在TNF-α和IFN-γ刺激的桥本甲状腺炎细胞模型中验证MLN4924对Hub基因的影响。结论:本研究对桥本甲状腺炎的分子发病机制有了更深入的认识。铁死亡通过影响免疫浸润在桥本甲状腺炎中发挥重要作用。铁死亡相关基因可能是桥本甲状腺炎潜在的治疗靶点。提示化合物MLN4924可作为桥本甲状腺炎的潜在药物进行进一步探索。