铁死亡在敌草快致肾损伤中的作用

作     者：孙明芬 朱力 陈欣 Sun Mingfen;Zhu Li;Chen Xin

作者机构：常州市第一人民医院急诊医学科常州213003 

出 版 物：《中华劳动卫生职业病杂志》 (Chinese Journal of Industrial Hygiene and Occupational Diseases)

年 卷 期：2025年第43卷第1期

页      面：14-24页

学科分类：1002[医学-临床医学] 100201[医学-内科学(含：心血管病、血液病、呼吸系病、消化系病、内分泌与代谢病、肾病、风湿病、传染病)] 10[医学] 

基　　金：常州市科技计划资助(CJ20210080、CJ20220094) 

主　　题：敌草快 中毒 铁死亡 肾损伤 铁死亡抑制剂 

摘      要：目的探讨铁死亡在敌草快(DQ)引起肾脏细胞损伤中的作用。方法于2022年1至10月,用DQ处理人肾小管上皮细胞(HK-2)48 h后,加入不同剂量的铁死亡抑制剂[甲磺酸去铁胺(DFO)、铁抑素-1(Fer-1)],24 h后收获细胞;试验分为6组(n=6):对照组、DQ组(60μmol/L)、20μmol/L DFO(DFO-H)组、10μmol/L DFO(DFO-L)组、5μmol/L Fer-1(Fer-1-H)组、0.5μmol/L Fer-1(Fer-1-L)组。于2022年12月至2023年6月,选用雄性C57bl/6小鼠建立动物模型,实验分4组(n=6):对照组、DQ组(25 mg/kg)、DFO组(100 mg/kg)、Fer-1组(2.5μmol/kg)。HE染色检测小鼠肾脏组织的变化;亚铁离子荧光探针检测细胞铁离子水平变化,总铁、亚铁离子比色测定小鼠肾脏组织中铁离子、亚铁离子含量;反转录实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)和蛋白质印迹(Western blotting)检测铁死亡信号通路相关mRNA及蛋白表达变化;TUNEL染色检测细胞凋亡程度;酶联免疫吸附测定(ELISA)检测细胞抗氧化相关蛋白及氧化应激相关产物变化。多组间的差异分析采用单因素方差分析。结果与对照组比较,DQ组HK-2细胞铁离子水平升高,谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)、溶质载体家族7成员11(SLC7A11)、重肽铁蛋白(FTH)的mRNA和蛋白表达水平均降低,转铁蛋白受体1(TFR1)和二价金属转运蛋白1(DMT1)的mRNA和蛋白表达水平均升高,细胞凋亡水平升高(P0.05);DQ组HK-2细胞谷胱甘肽(GSH)和超氧化物歧化酶(SOD)表达水平明显低于对照组(P0.05),丙二醛(MDA)和活性氧(ROS)表达水平明显高于对照组(P0.05)。与DQ组比较,DFO、Fer-1各剂量干预组HK-2细胞铁离子水平均降低(P0.001),DFO-H、DFO-L组GPX4、SLC7A11、FTH mRNA和蛋白表达水平均升高,TFR1和DMT1 mRNA和蛋白表达水平均降低(P0.05);DFO和Fer-1各剂量干预组细胞凋亡水平较DQ组均下降(P0.001),GSH和SOD表达水平均高于DQ组(P0.05),ROS表达水平均低于DQ组(P0.05)。HE染色显示,DQ组小鼠肾脏组织有明显肾小管上皮细胞损伤伴炎性细胞浸润;DFO和Fer-1组肾小管上皮细胞损伤较DQ组减轻,炎性细胞浸润减少。与对照组比较,DQ组小鼠肾脏组织中总铁离子和亚铁离子含量均升高,GPX4、SLC7A11、FTH的mRNA和蛋白表达水平均降低,TFR1和DMT1的mRNA和蛋白表达水平均升高,细胞凋亡水平增加(P0.05)。DQ组GSH和SOD表达水平低于对照组,MDA和ROS表达水平高于对照组(P0.05)。与DQ组比较,DFO组总铁离子和亚铁离子含量以及Fer-1组亚铁离子含量均降低(P0.001),DFO和Fer-1组小鼠肾脏组织中GPX4、SLC7A11、FTH mRNA和蛋白表达水平均升高(P0.05),TFR1和DMT1 mRNA和蛋白表达水平均降低(P0.05)。DFO和Fer-1组小鼠肾脏组织细胞凋亡水平较DQ组均下降(P0.001);与DQ组比较,DFO组肾脏组织中GSH、血清及肾脏组织中SOD表达水平均升高(P0.05),Fer-1组血清及肾脏组织中GSH和SOD表达均升高(P0.05)。DFO和Fer-1组血清、肾脏组织中MDA和ROS表达水平均低于DQ组(P0.05)。结论铁死亡可能参与DQ中毒引起的肾脏细胞损伤,铁死亡抑制剂可能通过抑制铁死亡缓解DQ所致肾损伤。