烟草烟雾暴露的人支气管上皮细胞铁死亡情况观察及其机制

摘要

目的观察烟草烟雾暴露对体外培养的人支气管上皮细胞铁死亡的影响并分析其机制。方法正常人支气管上皮细胞BEAS-2B分别使用0、0.5%、1.0%和2.0%的烟草烟雾提取物(CSE)处理24 h,即为对照组、0.5%CSE组、1.0%CSE组及2.0%CSE组。采用EdU染色观察细胞增殖能力,CCK-8法观察细胞活性;比色法检测细胞Fe2+水平和还原型谷胱甘肽(GSH)水平;流式细胞术观察细胞活性氧(ROS)水平;q-PCR法及Western blotting法观察铁死亡相关因子谷胱甘肽过氧化酶4(GPx4)、铁蛋白重链1(FTH1)及环加氧酶2(Ptgs2)mRNA及蛋白;碘化丙啶染色观察细胞死亡情况;透射电镜观察细胞线粒体结构。将BEAS-2B细胞分为Fer-1组、Nec-1组、Z-VAD-FMK组及CSE组,分别给予铁死亡抑制剂Fer-1、坏死抑制剂Nec-1、凋亡抑制剂Z-VAD-FMK及不加试剂预处理后,加入2.0%CSE培养基处理24 h。采用CCK-8法观察各组细胞活性;比色法检测Fer-1组、CSE组细胞Fe2+及GSH水平,流式细胞术观察Fer-1组、CSE组细胞ROS水平;q-PCR法及Western blotting法观察Fer-1组、CSE组细胞FTH1、Ptgs2、GPx4mRNA及蛋白表达;碘化丙啶染色观察Fer-1组、CSE组细胞死亡情况。结果EdU阳性细胞数、细胞OD值对照组>0.5%CSE组>1.0%CSE组>2.0%CSE组;细胞Fe2+水平、ROS水平对照组0.5%CSE组>1.0%CSE组>2.0%CSE组;细胞FTH1、GPx4 mRNA及蛋白对照组>0.5%CSE组>1.0%CSE组>2.0%CSE组,Ptgs2 mRNA及蛋白对照组Nec-1组、Z-VAD-FMK组、CSE组;Fer-1组细胞Fe^(2+)、ROS水平低于CSE组,GSH水平高于CSE组;Fer-1组细胞FTH1、GPx4 mRNA及蛋白高于CSE组,Ptgs2 mRNA及蛋白低于CSE组;细胞死亡率Fer-1组低于CSE组(P均<0.05)。结论烟草烟雾暴露可诱导BEAS-2B细胞发生铁死亡,该作用可能通过介导BEAS-2B细胞铁超载和氧化还原紊乱来实现。