小鼠脂肪肝缺血再灌注损伤中铁死亡的作用及机制研究

作者：夏煜寒; 顾劲扬; 邓鉴; 王健东^*

来源：中华器官移植杂志, 2023, 44(08): 487-495.

DOI：10.3760/cma.j.cn421203-20221227-00340

• 脂肪肝
• 缺血再灌注损伤
• 铁死亡

目的研究脂肪肝缺血再灌注损伤(ischemia reperfusion injury, IRI)中发生铁死亡的现象与机制, 阐明靶向抑制铁死亡可减轻脂肪肝IRI的机制。方法先按照随机数字法取小鼠20只按照喂养方式不同分为2组:正常饮食(Normal chow diet, NCD)组(n=10)和高脂饮食(high fat diet, HFD)组(n=10), 经实验室检测相关指标和油红染色验证, 脂肪肝建模成功。然后另取两组小鼠分别构建假手术组(sham组, 每组n=10)和缺血再灌注组(IRI组, 每组n=10), 免疫印迹法检测NCD-sham组(n=10)、NCD-IRI组(n=10)、HFD-sham组(n=10)和HFD-IRI组(n=10)肝组织谷胱甘肽过氧化物酶4(Gpx4)的表达水平, 电子显微镜观察各组小鼠肝细胞线粒体形态等, 综合判断小鼠肝脏IRI中是否存在铁死亡的发生。另取NCD小鼠和HFD小鼠按照不同手术模型分为6组:NCD-sham组(n=10)、NCD-IRI组(n=10)、NCD缺血再灌注铁死亡组(NCD-IRI-fer-1, n=10), HFD-sham组(n=10)、HFD-IRI组(n=10)、HFD缺血再灌注铁死亡组(HFD-IRI-fer-1, n=10), 检测各组血清ALT、AST含量以及HE染色检测肝损伤程度;免疫组织化学染色及酶联免疫吸附试验(ELISA)检测炎症因子水平及炎性细胞浸润水平。同样, 分别提取NCD、HFD小鼠原代肝细胞, 根据对提取细胞的处理不同将其分为8组:NCD-sham组、NCD-Erastin组、NCD-Erastin-fer-1组、NCD-二甲基亚砜(DMSO)组, HFD-sham组、HFD-Erastin组、HFD-Erastin-fer-1组和HFD-DMSO组。通过C11-BODIPY(581/591)荧光染色检测铁死亡的发生并分析比较各组指标的数据。结果相较于NCD-IRI组, HFD-IRI组Gpx4蛋白表达水平低, 血清ALT、AST较NCD-IRI组高(均P<0.01), HFD-IRI组4-羟基壬烯酸(4-HNE)的免疫组织化学染色(IHC)为阳性, 线粒体特异性损伤更加明显, 炎症浸润强;相较于IRI组, IRI-fer-1组血清ALT、AST水平低, 炎症细胞浸润少, 炎症因子分泌少(均P<0.01)。结论小鼠脂肪肝缺血再灌注(ischemia reperfusion, IR)过程中发生的高水平铁死亡及剧烈炎症反应是脂肪肝IRI区别于普通肝IRI的显著特征, 靶向抑制铁死亡可降低脂肪肝IR过程中的炎症与损伤。

• 单位
  华中科技大学同济医学院附属协和医院; 南京中医药大学; 江苏省中医院; 上海交通大学医学院附属新华医院