Apelin-13对高铁环境中骨骼肌细胞C2C12细胞铁死亡的影响

作者：杨非柯^*; 刘志杰; 陈伟; 贺祥凤; 钟海燕; 黄娜

来源：中华老年医学杂志, 2022, 41(11).

• 肌疾病
• 铁超负荷
• 肌少症
• 信号传导

目的观察Apelin-13对高铁环境中骨骼肌细胞C2C12细胞铁死亡的影响并探讨其可能的机制。方法 C2C12细胞培养在改良Eagle培养基(DMEM)中, 实验分为对照组、柠檬酸铁胺(FAC)组、Apelin-13组、Apelin-13+FAC组、铁死亡诱导剂RSL3组和Apelin-13+FAC+RSL3组。细胞活力采用二苯基四氮唑溴盐(MTT)法检测;采用比色法检测细胞内总铁离子和二价铁离子浓度, 酶联免疫法检测细胞中谷胱甘肽(GSH)水平, 可见分光光度法检测细胞中丙二醛(MDA)水平, 化学荧光法检测细胞内活性氧(ROS)水平;透射电镜检测C2C12细胞超微结构。蛋白质印迹分析检测谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX-4)、铁蛋白重链-1(FTH-1)、血红素加氧酶(HO)-1和核因子E2相关因子-2(Nrf-2)蛋白的表达水平。结果与FAC组比较, FAC+Apelin-13组细胞活力显著增加(光密度值0.52±0.06比0.28±0.04, t=7.837、P=0.007), 细胞中GSH的浓度显著增加[(2.41±0.35)μmol/g Pro比(0.91±0.12)μmol/g Pro, t=9.778, P=0.003], 细胞中ROS[(22.06±5.79)a.u./mg Pro比(52.71±7.28)a.u./mg Pro, t=8.064, P=0.006]、MDA[(4.63±0.51)mmol/mg Pro比(9.11±0.84)mmol/mg Pro, t=8.642, P=0.006]、总铁离子[(1.53±0.24)μmol/g Pro比(3.17±0.55)μmol/g Pro, t=6.135、P=0.013]和二价铁离子[(0.75±0.08)μmol/g Pro比(1.94±0.36)μmol/g Pro, t=5.068、P=0.027]的水平降低, 细胞内铁沉积明显减少。对照组和Apelin-13组线粒体结构清晰, 形态正常;FAC组细胞内线粒体出现膜密度增加, 膜皱缩及破裂, 线粒体内部存在空泡变性, 出现明显线粒体损伤, 符合铁死亡的形态学特征;与FAC组比较, FAC+Apelin-13组内线粒体损伤情况明显改善。与FAC+Apelin-13组比较, FAC+Apelin-13+RSL3组细胞活力显著降低(光密度值0.23±0.04比0.48±0.06, t=7.642、P=0.007)。与FAC组比较, FAC+Apelin-13组细胞中GPX-4(相对表达水平0.96±0.14比0.31±0.07, t=7.712、P=0.008)和FTH-1(相对表达水平0.57±0.08比0.27±0.05, t=6.944、P=0.011)蛋白的表达水平显著上调, Nrf-2在C2C12细胞核中的表达(相对表达水平0.42±0.04比0.19±0.05, t=7.114、P=0.008)及Nrf-2在细胞核中表达与Nrf-2总蛋白表达水平的百分比[(58.36±5.24)%比(36.58±5.32)%, t=5.858、P=0.015]以及HO-1的蛋白表达水平(相对表达水平0.49±0.07比0.28±0.05, t=6.472、P=0.012)均显著升高。结论 Apelin-13抑制了高铁环境诱导的C2C12细胞铁死亡, 其机制可能涉及到Nrf-2/HO-1信号通路。

• 单位
  长沙市中心医院