TLR4特异性抑制剂对大鼠心脏死亡器官捐献供肝缺血再灌注损伤的作用

目的探讨TLR4特异性抑制剂调控HMGB1/TLR4信号通路对大鼠心脏死亡器官捐献供肝缺血再灌注(IR)损伤的作用。方法将8周龄Balb/c雄性大鼠分为对照组[术前30 min经腹腔注射二甲基亚砜(DMSO)无菌生理盐水]、对照抑制组(术前30 min经腹腔注射含TLR4抑制剂的DMSO无菌生理盐水)、模型组(术前30 min经腹腔注射DMSO无菌生理盐水)、模型抑制组(术前30 min经腹腔注射含TAK242的DMSO无菌生理盐水),每组6只。收集肝脏组织标本,采用苏木精-伊红染色检测肝脏细胞形态结构,Suzuki评分评估肝脏细胞损伤情况;TUNEL染色法检测细胞凋亡率,Western blotting检测肝细胞HMGB1/TLR4及下游炎症因子相对表达量;免疫荧光和Western blotting测定TLR4与HMGB1的共表达作用。结果病理结果显示,模型组肝脏损伤情况较对照组严重,模型抑制组肝脏损伤情况优于模型组;模型组Suzuki评分高于对照组(P<0.05),模型抑制组Suzuki评分低于模型组(P<0.05)。模型组、模型抑制组HMGB1、TLR4、IL-1β、IL-6蛋白相对表达量高于对照组(P<0.05);模型抑制组HMGB1、TLR4、IL-1β、IL-6蛋白相对表达量低于模型组(P<0.05)。模型组肝脏组织细胞凋亡率高于对照组和模型抑制组(P<0.05)。模型组HMGB1蛋白相对表达量高于对照组和模型抑制组(P<0.05)。免疫荧光结果显示,模型组大鼠肝细胞HMGB1的免疫活性显著增加,且主要位于细胞浆内;但对照组HMGB1免疫活性无显著变化。结论TLR4特异性抑制剂可显著下调HMGB1/TLR4信号通路及相关信号分子,减轻供肝氧化应激和炎症反应,对供肝IR损伤具有保护作用。

铁死亡诱导剂和抑制剂的研究进展

铁死亡是一种新型细胞死亡方式,具有铁依赖性,表现为铁超载、脂质过氧化物蓄积和线粒体膜密度增加等特点,与癌症、心肌梗死、缺血性卒中和神经退行性疾病等生理病理过程密切相关。目前已发现多种铁死亡诱导剂或抑制剂,它们可通过不同的作用靶点和机制诱导或抑制铁死亡的发生,在治疗上述多种疾病方面具有潜在的临床价值。本文从结构、作用靶点、作用特点和应用模型等方面分类综述了铁死亡诱导剂和抑制剂的研究进展,为其进一步研究和临床应用提供理论参考。

铁死亡在大鼠心肌缺血-再灌注损伤中的作用

目的用大鼠心肌细胞氧糖剥夺(oxygen glucose deprivation,OGD)/复灌(rexyenation,R)模型模拟大鼠心肌缺血-再灌注损伤(myocardial ischemia-reperfusion injury,MIRI),研究铁死亡(Ferroptosis)及其在大鼠MIRI中的作用。方法采用体外培养的大鼠H9c2心肌细胞,分为正常培养组(Control组)、铁死亡激动剂组(Erastin组)、氧糖剥夺/复灌组(OGD/R组)、溶剂对照组(OGD/R+DMSO组)和Ferroptosis抑制剂组(OGD/R+Fer-1组)。分别采用光学显微镜观察各实验组的细胞数目,CCK-8法检测不同实验组细胞活力,透射电子显微镜(TEM)观察不同实验组H9c2细胞超微结构的变化。结果光学显微镜观察到使用Ferroptosis抑制剂(Fer-1,0.5μmol/L)后,细胞死亡减少;CCK-8结果显示,Ferroptosis特异性抑制剂Fer-1可部分减轻复灌后引起的细胞生长抑制(P<0.001);电镜结果显示,OGD/R后H9c2细胞出现Ferroptosis特异性超微形态改变:脂质沉积增多,线粒体明显皱缩及双层脂质膜密度增加。结论大鼠H9c2心肌细胞OGD/R后存在Ferroptosis,Ferroptosis能够降低细胞活力导致细胞死亡。

王福俤教授团队发现铁死亡是心脏疾病发生的新机制

《美国科学院院报》(PNAS)2019年1月23日在线发表了王福俤教授团队题为“Ferroptosis as a target for protection againstcardiomyopathy”的研究论文(https://www.pnas.org/content/early/2019/01/23/1821022116),首次揭示抗癌药物阿霉素(DOX)诱导的心肌病和缺血再灌注诱发的心脏损伤中存在新型细胞死亡类型“铁死亡”;阐明了其分子调控机制并研究发掘5种预防心脏损伤的有效途径,包括铁死亡抑制剂Fer-1、铁螯合剂DXZ、线粒体抗氧化剂MitoTEMPO、血红素加氧酶(Hmox1)特异性抑制剂锌原卟啉(ZnPP)以及低铁膳食,这一发现为心肌病及心肌梗死等致死性心脏疾病的防治提供了新的策略。