Целью данного исследования является изучение механизма действия березовины кислоты (BA) в подавлении ферроптоза и улучшении неалкогольной жировой болезни печени (NAFLD) с помощью биоинформатического анализа и экспериментальной проверки, а также предоставление определённой参考 для фундаментальных исследований и клинического применения NAFLD. Метод: биоинформатический анализ, загружены микрочиповые наборы данных NAFLD GSE89632 и GSE63067 из базы данных комплексного выражения генов (GEO), затем загружены гены, связанные с ферроптозом, из базы данных ферроптоза, отобраны дифференциально экспрессируемые гены (DEGs) ферроптоза в NAFLD, построена сеть взаимодействия белков (PPI), проведён анализ обогащения по генам (GO) и базе Кэйго (KEGG); с использованием различных алгоритмов выделены ключевые DEGs, проведён корреляционный анализ, анализ иммунной инфильтрации, анализ различий иммунных клеток, регрессионный анализ LASSO для получения генов признаков заболевания из ключевых DEGs, отбор основных генов на пересечении генов, полученных разными алгоритмами Cytoscape, и генов признаков заболевания по LASSO-регрессии, проверка основных генов с помощью ROC-кривой, анализ новых потенциальных мишеней NAFLD и прогнозирование китайских лекарств, проведение молекулярного докинга ключевых мишеней и активных ингридиентов китайских лекарств. Эксперимент на животных: 50 мышей C57BL случайно разделены на нормальную группу, модельную группу, группы с низкой и высокой дозировкой березовины кислоты и группу силимарина. Модель создавалась с помощью высокожировой диеты с высоким уровнем холестерина и свободного питья 2,5% дексантран-сульфата натрия (DSS), препараты вводились перорально в течение 24 дней. Проводили измерение массы тела, индекс печени, окрашивание по Гематоксилину-Эозину (HE) для оценки отложения жировых капель в печени, экспрессия белков/mRNA GPX7, LTF, S100A8 и маркеров ферроптоза GPX4, ACSL4 оценивалась методом вестерн-блоттинга и количественной ПЦР в реальном времени. Результаты: анализ данных выявил 10 ключевых генов ферроптоза NAFLD, включая SENP1 и AKR1C3. Анализ LASSO-ROC определил GPX7, LTF и S100A8 как ключевые гены (площадь под кривой [AUC]=0.771~0.821). Обогащение KEGG показало участие дифференциально экспрессируемых генов в путях ферроптоза, AGE/RAGE и др. Корреляционный анализ ключевых генов ферроптоза NAFLD выявил значимую положительную корреляцию между SENP1 и AKR1C3 (P<0.01), отрицательную корреляцию между DPP4 и GPX7 (P<0.01). Анализ иммунологической инфильтрации показал, что миелоидные супрессорные клетки (MDSCs) и активированные дендритные клетки являются основными иммунными клетками, участвующими в ферроптозе NAFLD; анализ корреляции иммунных клеток выявил отрицательную связь GPX7 с фолликулярными вспомогательными T-клетками (P<0.01) и положительную связь S100A8 с миелоидными супрессорными клетками (P<0.01). Животные эксперименты показали, что интервенция BA у мышей с NAFLD значительно снижала индекс печени и отложение жировых капель; по сравнению с нормальной группой, модельная группа имела значительно повышенную экспрессию протеинов/mRNA S100A8 и ACSL4 (P<0.01), сниженные уровни LTF, GPX7, GPX4 (P<0.01), в сравнении с модельной группой группы силимарина и BA частично обращали эти изменения с дозозависимым эффектом. Заключение: березовина кислота, вероятно, подавляет процесс ферроптоза через регуляцию GPX7, LTF и S100A8, снижая воспаление печени и отложение липидов; механизм связан с восстановлением активности GPX4 и снижением экспрессии ACSL4.

биоинформатика; березовина кислота; молекулярный докинг; неалкогольная жировая болезнь печени; ферроптоз