N-乙酰神经氨酸中通过抑制Nrf2轴促进缺氧/复氧损伤的H9C2心肌细胞发生铁死亡
季春斐
左宗超
王钧
李妙男
蚌埠医科大学第一附属医院心血管内科,安徽 蚌埠 233000
摘要：目的 基于铁死亡探讨N-乙酰神经氨酸(Neu5Ac)加剧H9C2大鼠心肌细胞缺氧/复氧损伤(H/RI)的影响及作用机制.方法 以大鼠心肌细胞株H9C2细胞作为研究对象,将细胞分为Control组、H/R 0h组、H/R 3 h组、H/R 6 h组、H/R 9 h组、H/R 12 h组和H/R 15 h组,在缺氧缺糖8h,分别复氧复糖0、3、6、9、12、15h建立细胞缺氧/复氧损伤模型模拟心肌缺血再灌注损伤,通过实验选择最佳复氧时间进行后续实验.根据最佳复氧时间,复氧时给予不同Neu5Ac浓度的完全培养基作为复氧液,将细胞分为Control、0、5、10、20、30、40、50、60mmol/L组,通过实验选择最佳药物浓度进行后续实验.根据前述最佳复氧时间和最佳给药浓度探讨Neu5Ac对H9C2心肌细胞加剧损伤的机制,将H9C2心肌细胞分为5组:Control组、H/R组、H/R+Neu5Ac组、H/R+Fer-1(铁死亡抑制剂)组、H/R+Neu5Ac+Fer-1组.通过检测5组细胞超氧化物歧化酶(SOD)活性,判断各组细胞氧化应激水平;使用FerroOrange荧光探针和C11 BODIPY 581/591荧光探针分别检测细胞内Fe2+和脂质过氧化物(Lipid ROS)水平;此外,通过 Western blotting检测Neu5Ac在H9C2心肌细胞H/RI中对核因子E2相关因子2(Nrf2)、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)、血红素加氧酶-1(HO-1)、铁死亡抑制蛋白1(FSP1)、胱氨酸/谷氨酸反向转运体(xCT)蛋白表达的影响.结果 H9C2心肌细胞缺氧缺糖8 h后,H/R 6 h组和除H/R 9 h组之外的其他组相比,Nrf2、GPX4、HO-1、FSP1蛋白表达最少,且差异有统计学意义(P＜0.001).与Control组相比,不同浓度药物的实验组细胞活力均明显降低(P＜0.0001),且随药物浓度逐渐增大,细胞活力逐渐减小,并测得该药物的半抑制浓度IC50=30.07mmol/L.选择心肌细胞未发生明显铁死亡的时间,即缺氧缺糖8 h合并复氧复糖3 h,且复氧复糖时Neu5Ac浓度为30 mmol/L进行后续实验.结果显示,Neu5Ac可以提高SOD活性,增加Fe2+和 Lipid ROS水平,降低Nrf2、GPX4、xCT、HO-1、FSP1等5种蛋白的表达(P＜0.05).在Neu5Ac的基础上使用Fer-1后,与H/R+Neu5Ac组相比,SOD活性下降,Fe2+和Lipid ROS水平减少,Nrf2、GPX4、xCT、HO-1、FSP1等5种蛋白的表达升高(P＜0.0001).结论 Neu5Ac在H/RI中加剧心肌细胞发生铁死亡可能是通过抑制Nrf2轴进而产生过多的活性氧和脂质活性氧而导致.
关键词：N-乙酰神经氨酸心肌细胞缺氧/复氧损伤铁死亡
资助基金：安徽省临床医学转化专项(202304295107020086)安徽省教育厅自然科学研究重点项目(2022AH051477)人才培育计划(by51201317)
论文发表日期：2025-01-19
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 72-79 )
英文信息