铁死亡抑制剂通过活性氧途径对钴纳米颗粒毒性的抑制作用

王琛; 张伟男; 沈冀宁; 刘璠; 袁即山; 刘雅克

doi:10.12307/2025.492

摘要：背景:目前,钴纳米颗粒引起的软组织损伤是人工关节置换患者最常见的并发症之一.因此,需要一种有效的治疗策略来限制钴纳米颗粒的毒性. 目的:探讨铁死亡抑制剂对钴纳米颗粒诱导细胞毒性的保护作用. 方法:为评价铁死亡抑制剂对小鼠成纤维细胞(Balb/3T3)的解毒作用,以下实验均用钴纳米颗粒和铁死亡抑制剂处理Balb/3T3细胞24 h.细胞活力实验测定细胞存活率.根据细胞活力实验结果确定钴纳米颗粒和去铁酮浓度后,将实验分为钴纳米颗粒处理组(加入400 µmol/L钴纳米颗粒)、钴纳米颗粒+去铁酮共培养组(加入400 μmol/L钴纳米颗粒和25μmol/L去铁酮)、去铁酮处理组(加入25 μmol/L去铁酮)及空白对照组.蛋白印迹实验检测谷胱甘肽过氧化物酶4和溶质载体家族7成员11蛋白的表达. 结果与结论:①细胞活力实验结果显示,随着作用时间延长或药物浓度的增加,细胞活力会进一步降低,表明钴纳米颗粒的细胞毒性作用是时间和剂量依赖性的.此外,暴露24h后,与对照组相比,钴纳米颗粒引起细胞活力和谷胱甘肽水平显著降低(P＜0.05);同时,与对照组相比,活性氧生成、细胞内铁和炎症细胞因子如肿瘤坏死因子α、白细胞介素1β和白细胞介素6表达量增加.加入去铁酮后,与钴纳米颗粒组相比,细胞活力明显提高,活性氧生成、细胞内铁和炎症细胞因子如肿瘤坏死因子α、白细胞介素1β和白细胞介素6表达量也明显下降(P＜0.05).说明去铁酮对暴露于钴纳米颗粒的细胞有明显的保护作用.②蛋白印迹实验结果显示,钴纳米颗粒降低了谷胱甘肽过氧化物酶4和溶质载体家族7成员11溶质载体家族7成员11蛋白的表达(P＜0.05),而去铁酮对此有抑制作用(P＜0.05).③上述结果证实,钴纳米颗粒具有很强的细胞毒性,铁死亡抑制剂去铁酮对钴纳米颗粒引起的细胞毒性有解毒作用.铁死亡在钴纳米颗粒诱导细胞毒性的过程中通过活性氧途径起重要作用.铁死亡抑制剂对钴纳米颗粒毒性的抑制作用可能会有助于进一步研究钴纳米毒性作用机制及解毒方案.