鸢尾素上调Akt/Nrf2抑制铁死亡减轻阿霉素诱导的心肌损伤

目的探讨鸢尾素对阿霉素(doxorubicin,DOX)诱导的心脏损伤的作用及其机制。方法选取C57BL/6J雄性小鼠30只,将其随机分为空白组、DOX组和鸢尾素治疗组,每组各10只。每5天腹腔注射1次DOX(5mg/kg),总计20mg/kg诱导心肌损伤;空白组给予等比例0.9%氯化钠溶液;鸢尾素治疗组提前1周每天腹腔注射鸢尾素[1mg/(kg·d)],之后DOX处理的同时注射鸢尾素(1mg/kg)。实验过程中记录小鼠生存率,存活的小鼠在第21天检测心功能,计算心脏重量与胫骨长度比值。酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测血浆肌酸激酶同工酶(creatine kinase isoenzyme,CK-MB)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)和肌钙蛋白(cardiac troponin,cTnT)水平;苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色观察心肌结构;Masson染色观察心肌纤维化;试剂盒检测心肌丙二醛(malondialdehyde,MDA)、还原型谷胱甘肽(reduced glutathione,GSH)/氧化型谷胱甘肽(oxidized glutathione,GSSG)含量及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性;实时荧光定量聚合酶链反应(real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)检测心脏炎性细胞因子白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)及肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)表达;Western blot法检测蛋白激酶B(Akt)及其磷酸化水平、核转录相关因子2(nuclear transcription-related factor 2,Nrf2)、谷胱甘肽氧化酶4(glutathione oxidase 4,GPx4)及酰基辅酶A合成酶长链家族成员4(acyl-CoA synthetase long chain family member 4,ACSL4)水平。结果DOX组小鼠生存率降低,左心室射血分数和短轴缩短率明显低于空白组,左心室舒张末期容积增大,心脏重量与胫骨长度比值下降,血浆CK-MB、LDH和cTnT上升,并伴组织水肿、炎性浸润及纤维增生。同时,DOX组心脏MDA和GSSG含量高于空白组,GSH水平和SOD活性则低于空白组,伴随高水平炎症和氧化应激。鸢尾素治疗组小鼠生存率提高,心脏损伤和功能障碍减轻,氧化应激和炎性损伤减轻并伴Akt磷酸化水平上升,Nrf2及GPx4表达上调,ACSL4表达抑制。结论鸢尾素上调Akt/Nrf2抑制铁死亡,减轻DOX诱导的心脏炎症和氧化应激,改善心脏损伤。