微小RNA-21-5p通过STAT3/P53/SLC7A11轴抑制铁死亡减轻高氧性急性肺损伤

周先贵; 江雨薇; 刘鑫鑫; 余琨; 覃松; 刘小飞; 冯帮海

doi:10.16016/j.2097-0927.202509017

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微小RNA-21-5p通过STAT3/P53/SLC7A11轴抑制铁死亡减轻高氧性急性肺损伤

基础医学 | 更新时间：2025-12-25

- 微小RNA-21-5p通过STAT3/P53/SLC7A11轴抑制铁死亡减轻高氧性急性肺损伤
- MiR-21-5p alleviates hyperoxia-induced acute lung injury by inhibiting ferroptosis through the STAT3/P53/SLC7A11 axis
- 陆军军医大学学报 2025年47卷第20期页码：2474-2482
- 作者机构：
  
  1.遵义医科大学附属医院：急诊科，贵州遵义
  3.遵义医科大学附属医院：重症医学科，贵州遵义
  2.遵义市中医院重症医学科，贵州遵义
- 作者简介：
  
  冯帮海，E-mail：fengbanghai@outlook.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金地区科学基金项目(81960362);贵州省自然科学基金一般项目［黔科合基础-ZK（2022）一般660,黔科合基础-ZK（2024）一般299］;贵州省卫生健康委科学技术基金项目(gzwkj2024-310);遵义市科技与大数据局一般项目(遵市科合HZ字（2023）199号)
- DOI：10.16016/j.2097-0927.202509017
  中图分类号： R394.3;R563.05;R966
- 收稿：2025-09-04，
  
  修回：2025-10-09，
  
  录用：2025-10-09，
  
  纸质出版：2025-10-30
- 稿件说明：
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周先贵，江雨薇，刘鑫鑫，等.微小RNA-21-5p通过STAT3/P53/SLC7A11轴抑制铁死亡减轻高氧性急性肺损伤［J］.陆军军医大学学报，2025，47（20）：2474-2482.DOI：10.16016/j.2097-0927.202509017.

ZHOU X G，JIANG Y W，LIU X X，et al.MiR-21-5p alleviates hyperoxia-induced acute lung injury by inhibiting ferroptosis through the STAT3/P53/SLC7A11 axis［J］.J Army Med Univ，2025，47（20）：2474-2482.DOI：10.16016/j.2097-0927.202509017.
周先贵，江雨薇，刘鑫鑫，等.微小RNA-21-5p通过STAT3/P53/SLC7A11轴抑制铁死亡减轻高氧性急性肺损伤［J］.陆军军医大学学报，2025，47（20）：2474-2482.DOI：10.16016/j.2097-0927.202509017. DOI：

ZHOU X G，JIANG Y W，LIU X X，et al.MiR-21-5p alleviates hyperoxia-induced acute lung injury by inhibiting ferroptosis through the STAT3/P53/SLC7A11 axis［J］.J Army Med Univ，2025，47（20）：2474-2482.DOI：10.16016/j.2097-0927.202509017. DOI：

摘要

目的

探讨微小miR-21-5p（microRNA-21-5p，miR-21）是否通过STAT3/P53/SLC7A11轴调控铁死亡在高氧性急性肺损伤（hyperoxia-induced acute lung injury，HALI）发挥肺保护作用。

方法

采用免疫共沉淀技术（co-immunoprecipitation， Co-IP）分析STAT3与P53的相互作用。选择50只9周龄C57BL/6J雄性小鼠，按随机数字表法分为常氧（Control）组、高氧（HALI）组、miR-21过表达（miR-21）组、STAT3抑制剂（HY-13818）组及铁抑素-1（ferrostatin-1，Fer-1）组。Control组置于室内空气中饲养；miR-21组经气管导管滴入miR-21 AAV6载体，饲养3周；HY-13818组以10 mg/kg经腹腔注射，每周3次，干预2周；Fer-1组在造模时以0.8 mg/kg ferrostatin-1经尾静脉注射，每天1次，干预2次；吸入90%以上浓度氧气建立HALI小鼠模型。高氧暴露48 h后，眼球采血RT-PCR检测miR-21表达水平；取肺组织计算肺W

湿质量

干质量

，HE染色光镜下观察形态学变化并行肺损伤病理评分；光电比色法测定超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）水平，可见分光光度法测定丙二醛（malondialdehyde，MDA）、Fe

及谷胱甘肽（glutathione，GSH）浓度，荧光分光光度法测定活性氧（ROS）水平；Western blot法检测肺组织STAT3、P53、SLC7A11及GPX4蛋白相对表达水平。

结果

Co-IP结果显示，STAT3可与P53结合。HALI组HE染色可见肺泡结构破坏、排列紊乱、间隔明显增厚伴大量中性粒细胞细胞浸润，肺泡萎陷，与Control组比较，肺损伤病理评分及肺W

湿质量

干质量

显著增高（

0.05）；HE染色结果显示，miR-21组、HY-13818组及Fer-1组肺损伤程度较HALI明显减轻，肺损伤病理评分及W

湿质量

干质量

比显著降低（

0.05）。与Control组比较，HALI组MDA、Fe

及ROS水平升高（

0.05），SOD、GSH水平降低（

0.05），STAT3及P53蛋白表达升高（

0.05），SLC7A11及GPX4蛋白表达下降（

0.05）；与HALI组比较，miR-21组和HY-13818组MDA、ROS水平降低（

0.05），SOD、Fe

及GSH水平升高（

0.05），STAT3、P53表达降低（

0.05），SLC7A11及GPX4蛋白升高（

0.05）。

结论

miR-21减轻高氧性急性肺损伤，可能与其通过STAT3/P53/SLC7A11轴抑制铁死亡相关。

Abstract

Objective

To investigate whether microRNA-21-5p (miR-21) plays a protective role in hyperoxia-induced acute lung injury (HALI) by regulating ferroptosis through the STAT3/P53/SLC7A11 axis.

Methods

The interaction between STAT3 and P53 was analyzed by co-immunoprecipitation (Co-IP). Fifty 9-week-old male C57BL/6J mice were randomly divided into normoxia (Control) group

HALI group

miR-21 overexpression (m

iR-21) group

STAT3 inhibitor (HY-13818) group

and ferrostatin-1 (Fer-1) group. After the mice from the miR-21 group received miR-21-5p AAV6 or empty vector

via

tracheal catheter instillation

the animals were then monitored for 3 weeks. The HY-13818 group was intraperitoneally injected with HY-13818 (10 mg/kg) 3 times weekly for 2 weeks. The Fer-1 group received 0.8 mg/kg ferrostatin-1

via

tail vein injection once daily for 2 consecutive days during modeling. The HALI model was established by exposure to

90% oxygen. After 48 h of hyperoxia

blood samples were collected

via

orbital sampling for RT-PCR analysis of miR-21 expression. Lung tissues were harvested for wet/dry weight ratio and assessment of histopathological changes

via

HE staining for lung injury score. Activity of superoxide dismutase (SOD) and contents of malondialdehyde (MDA)

Fe²⁺

glutathione (GSH)

and reactive oxygen species (ROS) were measured using photocolorimetry

spectrophotometry and fluorometry. Western blotting was used to evaluate the protein expression of STAT3

P53

SLC7A11

and GPX4.

Results

The results of Co-IP showed that STAT3 could bind to P53. The HALI group exhibited obviously destroyed alveolar structure

disordered arrangement

thickened interval

with a large number of infiltrated neutrophils and collapsed alveoli

and had significantly increased pathological score of lung injury and ratio of lung W

wet

dry

weight when compared with the Control group (

0.05). In the miR-21 group

HY-13818 group and Fer-1 group

the severity of lung injury was significantly reduced

and the pathological score of lung injury and the ratio of W

wet

dry

weight were decreased (

0.05) when compared with the HALI group. Compared with the control group

the contents of MDA

and ROS were increased (

0.05)

the activity of SOD

and content of GSH were declined (

0.05)

the protein levels of STAT3 and P53 were increased (

0.05)

and those of SLC7A11 and GPX4 were decreased (

0.05) in the HALI group. Compared with the HALI group

decreased MDA and ROS levels (

0.05)

enhanced SOD activity

and GSH levels (

0.05)

down-regulation of STAT3 and P53 (

0.05) and up-regulation of SLC7A11 and GPX4 (

0.05) were observed in the miR-21 group and HY-13818 group.

Conclusion

MiR-21 alleviates HALI

which may be related to its inhibition of ferroptosis through the STAT3/P53/SLC7A11 axis.

关键词

Keywords

references

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