镉通过Nrf2/HO-1通路诱导猪肾PK-15细胞铁死亡

镉(Cd)是非必需且难降解的重金属元素之一,镉蓄积可导致肾损伤。本研究旨在揭示镉暴露诱导猪肾PK-15细胞铁死亡的作用机制。首先,CCK-8法检测梯度浓度氯化镉(CdCl_(2))对PK-15细胞活力的影响,以筛选出合适的工作浓度。其次,用10μmol/L CdCl_(2)处理PK-15细胞3、6和12 h,通过比色法检测细胞上清中乳酸脱氢酶(LDH)和细胞中丙二醛(MDA)的含量,Western blot检测铁死亡相关蛋白的表达水平,荧光探针法检测细胞中亚铁离子(Fe^(2+))含量。最后,用10μmol/L的HO-1抑制剂锌原卟啉(ZnPP)预处理PK-15细胞6 h,再用10μmol/L CdCl_(2)处理PK-15细胞12 h,通过相差显微镜观察细胞形态,Western blot检测铁死亡相关蛋白表达水平。结果显示,CdCl_(2)处理后细胞活力下降,LDH、MDA和Fe^(2+)水平极显著升高(P<0.01),Nrf2、HO-1和ALOX5蛋白表达水平极显著升高(P<0.01),FTH1蛋白表达水平极显著下降(P<0.01)。与CdCl_(2)处理组相比,ZnPP可以显著改善CdCl_(2)处理诱导的猪肾PK-15细胞铁死亡。ZnPP预处理组细胞形态明显好转,Nrf2、HO-1和ALOX5蛋白表达水平极显著下降(P<0.01),FTH1蛋白表达水平极显著升高(P<0.01)。结果表明,镉通过Nrf2/HO-1通路引发细胞铁过载和脂质过氧化,诱导猪肾PK-15细胞铁死亡。