二甲双胍经Nrf2-Gpx4通路抑制铁死亡并减轻非酒精性脂肪性肝病大鼠的肝损伤

作者：岳亚光; 檀薇薇; 王文川; 殷建敏; 李鑫^*

来源：中国病理生理杂志, 2021, 37(10): 1848-1857.

• 二甲双胍
• 非酒精性脂肪性肝病
• 脂质过氧化
• Nrf2/Gpx4信号通路
• 铁死亡

目的:基于核因子E2相关因子2(Nrf2)-谷胱甘肽过氧化物酶4(Gpx4)介导的铁死亡通路探究二甲双胍(Met)对非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)大鼠肝损伤发挥保护作用的分子机制。方法:SPF级雄性SD大鼠给予高脂饲料喂养建立NAFLD模型,对照(control)组大鼠给予普通饲料喂养。喂养12周后,将模型大鼠随机分为NAFLD组、Met低剂量(Met-L)组、Met高剂量(Met-H)组和Met+brusatol(Nrf2抑制剂)组,每组8只。Met-L、Met-H组大鼠分别给予100、200 mg/kg Met灌胃,每天1次;Met+brusatol组大鼠在给予200 mg/kg Met灌胃的同时隔天腹腔注射2 mg/kg brusatol;control组和NAFLD组大鼠给予等量生理盐水灌胃和腹腔注射,连续6周。给药结束后,检测血清中肝功能相关指标[天门冬氨酸氨基转氨酶(AST)和丙氨酸氨基转氨酶(ALT)]、血脂[总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)]及炎症因子[肿瘤坏死因子α(TNF-α)及白细胞介素6(IL-6)]的水平;比色法检测肝组织匀浆中铁离子含量,TBA法检测丙二醛(MDA)含量,微量酶标法检测谷胱甘肽(GSH)含量,DCFH-DA荧光探针法检测活性氧(ROS)含量;HE染色检测肝组织病理学变化;油红O染色检测肝细胞脂质积累情况;普鲁士蓝染色检测肝脏中铁沉积情况;Western blot和RT-qPCR检测肝组织中Nrf2、血红素加氧酶1(HO-1)、Gpx4及胱氨酸/谷氨酸逆向转运蛋白(xCT)的蛋白和mRNA的表达。结果:与control组相比,NAFLD组血清ALT、AST、TNF-α、IL-6、TC、TG和LDL-C水平、肝组织铁离子含量、MDA和ROS水平、肝组织NAS评分、油红O染色及普鲁士蓝染色阳性面积百分比显著升高(P<0.05),血清HDL-C水平、肝组织GSH含量及Nrf2、HO-1、Gpx4和xCT的蛋白和mRNA表达显著降低(P<0.05),肝细胞排列紊乱、肿胀,细胞内存在脂滴空泡,有明显的炎症细胞浸润、脂质蓄积和铁沉积;与NAFLD组相比,Met-L和Met-H组血清ALT、AST、TNF-α、IL-6、TC、TG和LDL-C水平、肝组织铁离子含量、MDA和ROS水平、肝组织NAS评分、油红O染色及普鲁士蓝染色阳性面积百分比显著降低(P<0.05),血清HDL-C水平、肝组织GSH含量及Nrf2、HO-1、Gpx4和xCT的蛋白和mRNA表达显著升高(P<0.05),肝细胞脂肪变性减轻,炎症细胞浸润、脂质蓄积和铁沉积减少;Nrf2抑制剂brusatol能明显逆转Met对Nrf2/Gpx4通路的激活作用以及NAFLD大鼠肝脏的保护作用。结论:二甲双胍可能通过激活Nrf2/Gpx4通路,抑制铁死亡,减轻脂质过氧化程度,从而对NAFLD大鼠肝脏发挥保护作用。

• 单位
  邢台市人民医院