目的探讨铁死亡抑制剂铁抑素-1(ferrostatin-1,Fer-1)对高原低氧肺损伤的保护作用,为高原低氧肺损伤提供新的预防策略。方法(1)选用18只SPF级5~6周龄雄性Wistar大鼠,体质量210~230 g,按随机数字表法分为3组(n=6):常氧对照组、低氧肺损...目的探讨铁死亡抑制剂铁抑素-1(ferrostatin-1,Fer-1)对高原低氧肺损伤的保护作用,为高原低氧肺损伤提供新的预防策略。方法(1)选用18只SPF级5~6周龄雄性Wistar大鼠,体质量210~230 g,按随机数字表法分为3组(n=6):常氧对照组、低氧肺损伤组和Fer-1预防组。利用低压氧舱构建高原低氧肺损伤大鼠模型,采用液相色谱-串联质谱法(liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)比较常氧对照组和低氧肺损伤组大鼠肺组织的蛋白表达水平变化情况,通过生物信息学方法对差异蛋白进行功能富集分析,筛选显著富集的通路。HE染色观察各组肺组织形态学变化并行肺损伤病理评分,ELISA法检测炎症因子,观察各组炎症反应,流式细胞术和免疫荧光法检测肺组织活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平,用可见分光光度法测定Fe^(2+)、谷胱甘肽(glutathione,GSH)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量以及超氧化物歧化酶(super oxide dismutase,SOD)活性,观察各组大鼠肺组织氧化还原情况,检测铁死亡相关分子变化情况。(2)将人支气管上皮细胞(BEAS-2B humanbronchialopithelial-like,BEAS-2B)和由人类外周血单核细胞(tumorhumanperipheralblood monocytes-1,THP-1)诱导的巨噬细胞置于低氧条件下共培养48 h,建立低氧肺损伤细胞模型,在此细胞模型上给予Fer-1作为预防组。检测BEAS-2B细胞的铁死亡相关指标及巨噬细胞炎症因子分泌相关指标,分析Fer-1对低氧条件下BEAS-2B细胞的铁死亡和巨噬细胞的炎症反应的影响。结果(1)肺组织蛋白组学共检测出2962个蛋白,筛选到357个差异表达蛋白(differentially expressed proteins,DEPs),包括199个上调蛋白和158个下调蛋白。京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)信号通路聚类分析显示差异蛋白富集分数最高的通路为铁死亡。相较于常氧对照组,低氧肺损伤组肺组织的ROS水平、MDA含量、Fe^(2+)含量升高(P<0.05),SOD活性、GSH含量降低(P<0.05),溶质载体家族7成员11(solute carrier family 7 member 11,SLC7A11)、谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)、铁蛋白重链1(ferritin heavy chain 1,FTH1)表达下降(P<0.05),长链脂酰辅酶A合成酶4(acyl-coa synthetase long chain family member 4,ACSL4)表达升高(P<0.05);相较于低氧肺损伤组,Fer-1预防组肺组织ROS水平、MDA含量、Fe^(2+)含量降低(P<0.05),SOD活性、GSH含量升高(P<0.05),SLC7A11、FTH1表达升高,ACSL4表达下降(P<0.05),GPX4表达升高(P>0.05),同时炎症因子表达水平显著降低(P<0.05)。(2)在高原低氧肺损伤细胞模型中,Fer-1预防组BEAS-2B细胞SLC7A11、GPX4、FTH1表达升高(P<0.05),GSH水平及SOD活性升高、ROS水平降低(P<0.05),巨噬细胞炎症因子水平下降(P<0.05)。结论铁死亡抑制剂Fer-1通过改善肺上皮细胞铁死亡,减轻巨噬细胞的炎症反应,从而对高原低氧肺损伤发挥保护作用,这有望为高原低氧肺损伤的防治提供新的实验依据。展开更多
文摘目的探讨铁死亡抑制剂铁抑素-1(ferrostatin-1,Fer-1)对高原低氧肺损伤的保护作用,为高原低氧肺损伤提供新的预防策略。方法(1)选用18只SPF级5~6周龄雄性Wistar大鼠,体质量210~230 g,按随机数字表法分为3组(n=6):常氧对照组、低氧肺损伤组和Fer-1预防组。利用低压氧舱构建高原低氧肺损伤大鼠模型,采用液相色谱-串联质谱法(liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)比较常氧对照组和低氧肺损伤组大鼠肺组织的蛋白表达水平变化情况,通过生物信息学方法对差异蛋白进行功能富集分析,筛选显著富集的通路。HE染色观察各组肺组织形态学变化并行肺损伤病理评分,ELISA法检测炎症因子,观察各组炎症反应,流式细胞术和免疫荧光法检测肺组织活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平,用可见分光光度法测定Fe^(2+)、谷胱甘肽(glutathione,GSH)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量以及超氧化物歧化酶(super oxide dismutase,SOD)活性,观察各组大鼠肺组织氧化还原情况,检测铁死亡相关分子变化情况。(2)将人支气管上皮细胞(BEAS-2B humanbronchialopithelial-like,BEAS-2B)和由人类外周血单核细胞(tumorhumanperipheralblood monocytes-1,THP-1)诱导的巨噬细胞置于低氧条件下共培养48 h,建立低氧肺损伤细胞模型,在此细胞模型上给予Fer-1作为预防组。检测BEAS-2B细胞的铁死亡相关指标及巨噬细胞炎症因子分泌相关指标,分析Fer-1对低氧条件下BEAS-2B细胞的铁死亡和巨噬细胞的炎症反应的影响。结果(1)肺组织蛋白组学共检测出2962个蛋白,筛选到357个差异表达蛋白(differentially expressed proteins,DEPs),包括199个上调蛋白和158个下调蛋白。京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)信号通路聚类分析显示差异蛋白富集分数最高的通路为铁死亡。相较于常氧对照组,低氧肺损伤组肺组织的ROS水平、MDA含量、Fe^(2+)含量升高(P<0.05),SOD活性、GSH含量降低(P<0.05),溶质载体家族7成员11(solute carrier family 7 member 11,SLC7A11)、谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)、铁蛋白重链1(ferritin heavy chain 1,FTH1)表达下降(P<0.05),长链脂酰辅酶A合成酶4(acyl-coa synthetase long chain family member 4,ACSL4)表达升高(P<0.05);相较于低氧肺损伤组,Fer-1预防组肺组织ROS水平、MDA含量、Fe^(2+)含量降低(P<0.05),SOD活性、GSH含量升高(P<0.05),SLC7A11、FTH1表达升高,ACSL4表达下降(P<0.05),GPX4表达升高(P>0.05),同时炎症因子表达水平显著降低(P<0.05)。(2)在高原低氧肺损伤细胞模型中,Fer-1预防组BEAS-2B细胞SLC7A11、GPX4、FTH1表达升高(P<0.05),GSH水平及SOD活性升高、ROS水平降低(P<0.05),巨噬细胞炎症因子水平下降(P<0.05)。结论铁死亡抑制剂Fer-1通过改善肺上皮细胞铁死亡,减轻巨噬细胞的炎症反应,从而对高原低氧肺损伤发挥保护作用,这有望为高原低氧肺损伤的防治提供新的实验依据。
