富马酸二甲酯调控Nrf2-GPX4介导的铁死亡途径对大鼠心肌缺血/再灌注损伤的保护作用研究

摘要

目的基于核因子E2相关因子2(Nrf2)-谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)介导的铁死亡途径探讨富马酸二甲酯(DMF)对心肌缺血/再灌注(I/R)损伤的保护机制。方法将72只SD大鼠随机分为假手术组(Sham组)、I/R组、Ferrostatin-1组(Fer-1组)、DMF低剂量组(DMF-L组,25 mg/kg)、DMF高剂量组(DMF-H组,50 mg/kg)、DMF+ML385组(50 mg/kg DMF+30 mg/kg ML385),每组12只,给予相应的药物干预,1次/d,连续7 d;同时结扎左冠状动脉前降支建立心肌I/R大鼠模型。再灌注12 h后,酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清乳酸脱氢酶(LDH)、肌钙蛋白I(c TnI)、肌酸激酶同工酶MB(CK-MB)水平;苏木精-伊红(HE)染色观察心肌组织病理学变化;TUNEL染色检测心肌细胞凋亡;DHE荧光染色法检测心肌组织活性氧(ROS)水平;生化法检测心肌组织匀浆中丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性;比色法检测心肌组织Fe^(2+)含量;Western blot检测心肌组织Nrf2、GPX4、铁蛋白重链1(FTH1)、转铁蛋白受体1(TfR1)蛋白水平。结果与Sham组相比,I/R组大鼠血清CK-MB、c TnI、LDH水平,心肌细胞凋亡率,ROS、MDA、Fe^(2+)含量,TfR1蛋白水平显著升高(P<0.05),GSH含量,SOD活性以及Nrf2、GPX4、FTH1蛋白水平显著降低(P<0.05);与I/R组相比,Fer-1组、DMF-L组和DMF-H组大鼠血清CK-MB、cTnI、LDH水平,心肌细胞凋亡率,ROS、MDA、Fe^(2+)含量,TfR1蛋白水平显著降低(P<0.05),GSH含量,SOD活性以及Nrf2、GPX4、FTH1蛋白水平显著升高(P<0.05);与DMF-H组相比,DMF+ML385组大鼠血清CK-MB、c TnI、LDH水平,心肌细胞凋亡率,ROS、MDA、Fe^(2+)含量,TfR1蛋白水平显著升高(P<0.05),GSH含量,SOD活性以及Nrf2、GPX4、FTH1蛋白水平显著下降(P<0.05);Nrf2抑制剂ML385可明显减弱DMF对铁死亡的抑制和心肌I/R损伤的保护作用。结论DMF可能通过抑制铁死亡减轻心肌I/R损伤,且其作用机制可能与激活Nrf2-GPX4通路有关。